У научном пробоју на којем би завидио и сам Георге Васхингтон Царвер, научници су можда наишли на најагресивнију употребу кикирикија до сада. Али то нису популарне махунарке које је Царвер обликовао у храну, боје и козметику - пакују кикирики. Тим хемијских инжењера са Универзитета Пурдуе сада је развио фасцинантан начин поновне употребе паковања кикирикија за производњу угљеничних анода, компоненте пуњивих батерија које надмашују конкурентне батерије на тржишту.
Пакирање кикирикија показало се невероватно корисним у обезбеђивању сигурног доласка гломазних пакетића са занемаривом додатном тежином. Међутим, они су ђаво које треба збринути. Будући да заузимају толико простора и скупе су за транспорт, многе услуге рециклирања уз облагање више не прихватају кикирики. Као резултат, само мали део пакирања кикирикија се правилно рециклира.
Преостала већина одлаже се на депоније где могу представљати значајну претњу по животну средину. Поред тога што више генерација треба да се разгради, кикирики на бази полистирена (стиропора је уобичајена марка) садржи хемикалије за које се верује да су канцерогене. Као одговор на критике ових штетних утицаја по животну средину, произвођачи су увели неотровни кикирики на бази шкроба. Ипак, истраживачи из Пурдуе-а тврде да ова „зелена“ алтернатива такође може садржати потенцијално опасне хемикалије које се користе да „надувају“ ове кикирики.
Вилас Пол, ванредни професор у хемијској инжењерској школи у Пурдуеу и главни аутор студије, каже да је његова инспирација за пројекат дошла током наручивања материјала за његову нову експерименталну лабораторију за истраживање батерија. "Добијали смо много опреме и хемикалија које су биле садржане у многим кутијама, пуним паковања кикирикија, и у једном тренутку сам схватио да ће сви ти кикирики пропадати", каже Пол. „Желели смо да учинимо нешто што је добро за друштво и животну средину.“
Литијум-јонске батерије се примарно састоје од позитивне електроде (катоде) начињене од супстанце на бази литијума, негативне електроде (аноде) направљене од угљеника, полимерне мембране која их раздваја и супстанце од електролитне течности која може да проводи набој кроз мембрану. Када се батерија напуни, позитивни литијум јони прелазе из позитивне катоде у негативну аноду и смештају се на угљеник. Супротно томе, када се користи батерија, литијум јони теку у супротном смеру, стварајући електричну енергију.
Након што је иницијална анализа открила да су примарне компоненте пакирања кикирикија угљеник, водоник и кисеоник, тим је покушао да развије процес који би могао да користи угаљ за стварање аноде за литијум-јонску батерију. Загревањем кикирикија под специфичним условима тим је успео да изолује угљен, водећи посебну бригу о одлагању кисеоника и водоника стварањем водене паре, како не би створио нуспроизвод који је био опасан по животну средину. Тим је затим додао додатну топлоту на преостали угљеник, обликујући га у веома танке листове који могу служити као анода за њихову батерију.
Изненађујуће, нова „упциклирана“ батерија знатно је надмашила очекивања научника - чувајући укупни набој, за око 15 процената, и пуни брже од осталих упоредивих литијум-јонских батерија. Испада да је тим јединственим производним процесом нехотице измијенио структуру угљеника у своју корист. Даљња истрага открила је да када се вода избацила из шкроба, она ствара мале поре и шупљине - повећавајући укупну површину површине која може да задржи литијумски набој. Пол и његове колеге такође су открили да је њихов процес повећао размак између атома угљеника - олакшавајући бржи набој омогућавајући литијум јоне ефикаснији приступ сваком атому угљеника. "Као да имате већа врата за литијум кроз који пролазите", каже Пол. "А овај већи простор мотивира литијум да се брже креће."
Поред урођеног позитивног утицаја на животну средину од поновног коришћења кикирикија који би иначе створио депоније, изолација чистог угљеника из кикирикија захтева минималну енергију (само 1.100 степени Фаренхеита). Супротно томе, температура потребна за производњу конвенционалног угљеника који се користи за аноде батерије је између 3.600 степени и 4.500 степени Фаренхеита и траје неколико дана, наводи Пол.
Истраживачи су пријавили патент за своју нову технологију, у нади да ће је пласирати на тржиште у наредне две године, а такође планирају да истраже и друге употребе угљеника. "Ово је веома скалабилан процес, " каже Пол. И „ове батерије су само једна од примена. Угљен је свуда.
