La tua prossima batteria per veicoli elettrici potrebbe iniziare la sua vita come una bottiglia d'acqua di plastica.

      I ricercatori della Penn State hanno trovato un modo per trasformare la plastica PET scartata in grafite di qualità per batterie.

      Le bottiglie di plastica di solito vengono riciclate in prodotti di valore inferiore, sepolte nelle discariche o, peggio, inquinano l'ambiente. Ma i ricercatori della Penn State University credono che un giorno potrebbero alimentare veicoli elettrici, smartphone e persino sistemi di stoccaggio di energia rinnovabile dopo aver scoperto un modo per convertire la plastica scartata in grafite di alta qualità per batterie.

      Trasformare i rifiuti di plastica in grafite di qualità per batterie

      Secondo la Penn State, il team ha convertito la plastica PET (polietilene tereftalato) scartata, il materiale comunemente usato nelle bottiglie d'acqua e nelle bibite, in grafite sintetica altamente ordinata. La grafite funge da anodo all'interno delle batterie agli ioni di litio, immagazzinando e rilasciando cariche elettriche, rendendola uno dei materiali più critici nella tecnologia moderna delle batterie. Ancora più impressionante, la grafite derivata dal PET ha mostrato una struttura cristallina più ordinata rispetto ad alcune grafiti naturali commerciali, un indicatore chiave di materiali per batterie di alta qualità.

      Abstract grafico Penn State University / Diamond and Related Materials

      Il processo stesso, pubblicato su Diamond and Related Materials, è sorprendentemente semplice. I ricercatori hanno triturato la plastica PET, l'hanno mescolata con una piccola quantità di ossido di grafene e hanno riscaldato il materiale in condizioni controllate con attenzione. L'ossido di grafene funge da modello, guidando gli atomi di carbonio in cristalli di grafite altamente ordinati durante la grafitizzazione. Il team ha scoperto che aggiungere solo il 2,5% di ossido di grafene produceva la grafite di qualità più alta nei loro esperimenti.

      Un altro aspetto intelligente della ricerca è ciò che il team ha scelto di non utilizzare. La maggior parte della grafite sintetica è prodotta utilizzando catalizzatori metallici come ferro, nichel o cobalto, che possono lasciare impurità e richiedere ulteriori purificazioni. Invece, i ricercatori della Penn State si sono affidati ad additivi a base di grafene, creando grafite più pulita mentre riducono i rifiuti chimici e semplificano il processo di produzione.

      Questo è un riciclaggio che aggiunge effettivamente valore

      È interessante notare che questa non è solo una storia su come trovare un altro uso per le bottiglie di plastica. Si tratta di garantire uno dei materiali per batterie più importanti al mondo. La grafite è classificata come minerale critico dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e si prevede che la domanda cresca rapidamente man mano che i veicoli elettrici, l'elettronica di consumo e lo stoccaggio di energia su scala di rete diventino più comuni. Allo stesso tempo, il PET rimane una delle plastiche più utilizzate al mondo, gran parte della quale finisce ancora nelle discariche nonostante gli sforzi di riciclaggio.

      I ricercatori devono ancora dimostrare che il processo funzioni su scala industriale e convalidare le prestazioni delle batterie a lungo termine, quindi non aspettatevi veicoli elettrici alimentati dalla plastica da un giorno all'altro. Ma se la tecnologia può essere commercializzata, potrebbe affrontare due problemi principali contemporaneamente riducendo i rifiuti di plastica mentre produce grafite più pulita di qualità per batterie.