Supercondensateur : l’invention d’un dispositif de stockage d’énergie fabriqué avec des bouteilles en plastique recyclées

À travers le monde, près de la moitié des déchets plastiques finissent dans les décharges, alors que 22 % sont jetés dans la nature pour rejoindre ensuite les rivières et les océans. D’ailleurs, les bouteilles jetables sont l’une des sources principales de la pollution plastique mondiale. Le plus grand souci est que ces déchets sont non biodégradables. En attendant leur décomposition dans plusieurs années, leurs débris affectent les sols, l’eau, la biodiversité et la santé humaine. Pour y remédier, le recyclage des bouteilles en plastique constitue l’une des solutions les plus viables déployées jusqu’à présent. Des chercheurs de la Louisiana Tech University ont notamment transformé ce type de déchets en un matériau de carbone performant servant à créer des supercondensateurs. Cette découverte répond à deux grands défis, à savoir la réduction de la pollution plastique et le stockage d’énergie durable. Explications.

Comment ces chercheurs ont obtenu ce matériau de carbone ?

Cette équipe de recherche américaine a inventé un procédé permettant de convertir efficacement ces déchets en un matériau de carbone, qui joue le rôle d’électrodes dans des supercondensateurs. Dans ce nouveau processus, les bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET) sont chauffées dans un environnement dépourvu d’oxygène. Elles se décomposent en nanosphères de carbone (BSC) disposant de bonnes propriétés électrochimiques.

Le matériau pyrolysé a été utilisé pour fabriquer des électrodes aussi performantes que celles produites à partir de carbones traditionnels. Ces électrodes en BSC affichent une excellente capacité spécifique et une stabilité de cycle élevée, selon les résultats de cette étude. En pratique, des points quantiques de carbone de dimension nulle (CQD) sont incorporés dans la nouvelle structure de carbone unique en feuille de bille. Ils sont ensuite greffés et intercalés entre deux couches fines de nanofeuilles de carbone 2D.

Quels sont les avantages de ces nouveaux supercondensateurs ?

Ces dispositifs seraient en mesure de stocker et de restituer de façon plus rapide de grandes quantités d’énergie. Ils pourraient être raccordés à des panneaux photovoltaïques ou à des éoliennes afin de stocker l’électricité excédentaire produite. Ils pourraient aussi être employés sur des voitures électriques, des bus électriques, des trains, des ascenseurs, etc. De plus, contrairement aux supercondensateurs actuels, fabriqués à base de matériaux coûteux, cette nouvelle version présente un coût de production réduit et un faible impact environnemental. Elle serait ainsi plus accessible pour des applications variées. Il est à noter que les bouteilles usagées en PET sont abondantes et disponibles presque partout.

Outre cela, ce projet met en avant la récupération et le recyclage des bouteilles usagées en plastique. Ce qui permet de réduire les dépenses liées à la gestion de ces déchets, de gagner de l’espace dans les décharges et de lutter réellement contre la pollution plastique. D’ailleurs, l’aspect durable du nouveau matériau constitue un grand avantage dans la filière du stockage d’énergie propre. En somme, ces nouveaux supercondensateurs plus rentables et plus écologiques contribueront à un avenir plus durable. Plus d’informations : acs.digitellinc.com