I gusci d'uovo sono costituiti da carbonato di calcio poroso che è molto adatto per l'uso in sistemi di stoccaggio elettrochimici. Credito:Manuel Balzer, KIT
I rifiuti organici sotto forma di gusci d'uovo di pollo si sono dimostrati molto efficaci per lo stoccaggio di energia. Questa scoperta è stata fatta da un team internazionale di ricercatori, compresi gli scienziati dell'Helmholtz Institute Ulm (HIU) istituito dal Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Nella rivista Dalton Transactions della Royal Society of Chemistry, presentano il materiale di archiviazione sostenibile che potrebbe essere utilizzato in un condensatore agli ioni di litio a basso costo.
Le uova di gallina sono utilizzate in tutto il mondo in grandi quantità negli alimenti, farmaceutico, e industrie manifatturiere. Dopo aver utilizzato le uova, però, i gusci vengono scartati e smaltiti come rifiuti organici nelle discariche. Il guscio è costituito da un composto di carbonato di calcio (CaCO3) e una membrana in fibra ricca di proteine. "Sorprendentemente, ci sono sempre nuovi esempi in cui le sostanze naturali si rivelano adatte o anche molto bene per produrre materiali per sistemi di accumulo elettrochimici, " afferma il professor Maximilian Fichtner dell'Helmholtz Institute Ulm, un'istituzione fondata da KIT.
Insieme ai colleghi australiani, Fichtner ha scoperto le promettenti proprietà elettrochimiche dei gusci d'uovo di pollo, che sono in grado di immagazzinare litio grazie alla loro grande percentuale di CaCO3. La polvere fine di guscio d'uovo è stata utilizzata come elettrodo contro un anodo di litio metallico in un elettrolita non acquoso. È stato riscontrato che la cella di prova mantiene un'eccellente ritenzione della capacità del 92% su più di 1000 cicli di carica e scarica. Sono stati utilizzati sia il guscio calcificato che le membrane del guscio interno ed esterno. I ricercatori hanno lavato, essiccato, e frantumò le vendite in polvere e ottenne un materiale conduttivo.
Finora, i rifiuti di gusci d'uovo sono stati utilizzati in una serie di applicazioni, compresa la bioceramica, cosmetici, o industria dei coloranti. Il ricco di proteine, membrana fibrosa a guscio d'uovo è stata applicata come separatore nei supercondensatori. Ma per la prima volta in tutto il mondo, i rifiuti organici sono stati ora utilizzati come elettrodo. Ora, sono necessarie ulteriori ricerche e una comprensione dettagliata del comportamento elettrochimico e fisico del materiale per migliorarne le prestazioni e consentire un uso diffuso, dicono i ricercatori.
I ricercatori caratterizzano la morfologia del materiale del guscio d'uovo con l'aiuto di un microscopio elettronico a scansione. Credito:Daniel Messling, HIU/KIT