Magazynowanie energii. Za i przeciw wykorzystaniu biomasy odpadowej jako materiału prekursorowego w produkcji elektrod

• Autorzy: Wojtaszek-Kalaitzidi Małgorzata , Misztal Edyta , Zuwała Jarosław

Warianty tytułu

EN

Energy storage. Pros and cons of using waste biomass as a precursor material in electrode production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W Instytucie Technologii Paliw i Energii przeprowadzono prace mające na celu wybór i ocenę rozlicznych prekursorów pochodzących z biomasy surowej i odpadowej, pod kątem możliwości wykorzystania ich w produkcji elektrod SC lub matryc dla nośników ciepła w układach zmiennofazowych. Testowano m.in. materiały pochodzące z przemysłu tytoniowego, RDF, pellet ze słomy i odpady meblarskie MDF. Biomasa odpadowa poddana modyfikacjom, tj. pirolizie, aktywacji, modyfikacji jonami Cu i Ag, wykazywała się bardzo korzystnymi i rokującymi właściwościami. Prace pozwoliły określić morfologię (SEM, optyczna), ocenić podatność na modyfikacje poszczególnych materiałów, a także ich stabilność, użyteczną powierzchnię właściwą i porowatość.

EN

At the Institute of Fuel and Energy Technology, research was conducted with the aim of selecting and evaluating various precursors derived from raw and waste biomass for their potential use in the production of SC electrodes or matrices for heat carriers in multiphase systems. Materials from the tobacco industry, RDF, straw pellets, and MDF (Medium-Density Fiberboard) furniture waste were among those tested. Waste biomass subjected to modifications such as pyrolysis, activation, ion modification with Cu and Ag, exhibited highly favorable and promising properties. The research allowed for the determination of morphology (SEM, optical), assessment of the susceptibility to modifications of individual materials, as well as their stability, specific surface area, and porosity.

Słowa kluczowe

PL

biomasa surowa; biomasa odpadowa; produkcja elektrod; magazynowanie energii

EN

raw biomass; waste biomass; electrode production; energy storage

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 11
• Strony: 631--636
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wojtaszek-Kalaitzidi Małgorzata

• Instytut Technologii Paliw i Energii

autor

Misztal Edyta

• Instytut Technologii Paliw i Energii

autor

Zuwała Jarosław

• Instytut Technologii Paliw i Energii

Bibliografia

• [1] Hermansyah Aziz, Olly Norita Tetra, Admin Alif, Syukri, Wahyu Ramadhan, Electrical Properties of Supercapacitor Electrode-Based on Activated Carbon from Waste Palm Kernel Shells, „Der Pharma Chemica" 2016, 8(15), s. 227-232.
• [2] Lisowska-Oleksiak A., Nowak A.P., Wilamowska M., Superkon-densatory jako materiał do magazynowania energii, Politechnika Gdańska, "Acta Energetica" 2010, 1, s. 71-79.
• [3] Abdul Aziz, Syed Shaheen Shah; Biomass-Based Supercapacitors: Design, Fabrication and Sustainability, ISBN: 978-1-119-86642-8.
• [4] Januszewicz K., Cymann-Sachajdak A., Kazimierski P., Klein M., Łuczak J., Wilamowska-Zawłocka M., Chestnut-Derived Activated Carbon as a Prospective Material for Energy Storage, „Materials" 2020, 13(20), s. 4658.
• [5] Muzyka R., Sajdak M., Wojtaszek M., Łabojko G., Badania nad możliwością wykorzystania biomasy pochodzenia odpadowego jako surowca w produkcji elektrod w układach do magazynowania energii, Sprawozdanie z działalności statutowej ICHPW, 2020.
• [6] Youliang Chenga, Linlin Wua, Changqing Fang, Tiehu Li, Jing Chena, Mannan Yangc, Qingling Zhangc, Synthesis of porous carbon materials derived from laminaria japonica via simple carbonization and activation for supercapacitors, „Journal of Material Research and Technology" 2020, 9(3), s. 3261 -3271.
• [7] Bard A.J., Faulkner L.R., Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications; Wiley, 2001, ISBN: 9781119334064.
• [8] Compton R.G., Banks C.E., Understanding Voltammetry, Imperial College Press, 2018, ISBN: 9781786345295.
• [9] Trasatti S., Work Function, Electronegativity, and Electrochemical Behavior of Metals, „Journal of Physical Chemistry" 1987, 42, s. 16.
• [10] Conway B.E., Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications, Springer, 1999, ISBN: 9781475730609.
• [11] Xia Y, Yang P., Sun Y, Wu Y, Mayers B., Gates B., Yin Y, Kim F., Yan H., One-Dimensional Nanostructures: Synthesis, Characterization and Applications, .Advanced Materials" 2003,15(5), s. 353-389.
• [12] Wang G., Zhang L, Zhang J., A review of electrode materials for electrochemical Supercapacitors, „Chemical Society Reviews" 2012, 41(2), s. 797-828.
• [13] Bartlett P.N., Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental Techniques and Applications, Wiley, 2008, ISBN: 978-0-470-75384-2.
• [14] Gamella M., Koushanpour A., Katz E., Biofuel Cells - Activation of micro- and macro- electronic devices, „Bioeletrochemistry" 2018, 119, s. 33-42.
• [15] Weinan Zhao, Karp J.M., Micro and Nanoengineering of the Cell Surface, „Biomicrofluidics" 2014, ISBN: 9781455731558.
• [16] Haghi A.K., Akbari M., Trends in electrospinning of natural nanofibers, „Phys. stat. sol." 2007, s. 1-5.
• [17] Obidziński S., Badania procesu zagęszczania odpadów tytoniowych, „Inżynieria i Aparatura Chemiczna" 2011,1, s. 29-30.
• [18] Yasser M. Awad, Jinyang Wang, Avanthi D. Igalavithana, Daniel C. W. Tsang, Ki-Hyun Kim, Sang S. Lee, Yong Sik Ok, Chapter One - Biochar Effects on Rice Paddy: Meta-analysis, Editor: D. L Sparks, ..Advances in Agronomy" 2018,148, s. 1-32.
• [19] Srivastava N., Akshay K., Srivastava M., Mishra P.K., Chapter 22 - Biofuels production using wheat Straw, „Recent Developments in Bioenergy Research" 2020, s. 433-441.
• [20] https://naszarola.pl/sloma-zbierac-czy-przeorac/
• [21 ] https://obiegprzyszlosci.pl/rdf-2/
• [22] Wasilewski R., Hrycko P., Efekty energetyczno-emisyjne spalania odpadów z przeróbki płyt drewnopochodnych w kotle małej mocy, „Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrona Środowiska" 2010, 12(1), s. 27-34.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).