استفاده از لینگن در ساخت باتری‌های لیتیوم یونی دوستدار محیط‌زیست
به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «استفاده از پسماند فورفورال‌گیری شده باگاس در ساخت الکترود‌های باتری لیتیوم- یونی» عنوان طرح پسادکتری جابر حسین‌زاده است که با راهنمایی سعید مهدوی و حمایت بنیاد ملی علم ایران در بخش تحقیقات علوم چوب و کاغذ مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور انجام شد.
جابر حسین‌زاده با مدرک دکتری تخصصی مهندسی منابع طبیعی - علوم و صنایع سلولزی از دانشگاه تهران درباره علت انجام این طرح توضیح داد: مصرف بی‌رویه منابع فسیلی نگرانی‌های جهانی را در مورد آلودگی زیست‌محیطی ناشی از آن و ذخایر محدود منابع تجدیدناپذیر ایجاد کرده است. زیست‌توده، با تولید سالانه ۱۷۰ میلیارد تن جایگزین مناسبی برای منابع مبتنی بر سوخت‌های فسیلی است؛ زیرا از نظر زیست محیطی کم‌خطر، تجدید‌پذیر و کم‌هزینه است.
وی افزود: مواد لیگنوسلولزی فراوان‌ترین منبع زیست‌توده با تولید سالانه تقریباً ۱۰ میلیارد تن در سراسر جهان است. در چنددهه گذشته، توجه فزاینده‌ای به مواد لیگنوسلولزی از دیدگاه سوخت‌های زیستی، مواد شیمیایی مبتنی بر مواد زیستی و مواد کاربردی معطوف شده است. ترکیبات مختلف در مواد لیگنوسلولزی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در مواد شیمیایی باارزش استفاده شده و به‌عنوان مواد کربنی هیدروژل/ آئروژل و رزین‌ها برای طیف وسیعی از کاربرد‌ها، از جمله ذخیره انرژی، زیست‌پزشکی و تصفیه آلاینده‌های هوا و آب مورد استفاده قرار گیرند.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: مواد لیگنوسلولزی ازنظر پایداری، زیست‌تخریب‌پذیری، تطبیق‌پذیری و هزینه در کاربرد‌های متعدد برتری دارد. استفاده گسترده از لیگنین در باتری‌ها روشی کارآمد برای کاهش آلودگی زیست‌محیطی است. به همین دلیل، استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی با این باتری‌ها می‌تواند تأثیر مثبتی بر محیط زیست داشته باشد. چراکه گاز‌های گلخانه‌ای کمتری منتشر نموده و کاهش آلاینده‌های هوا در مقایسه با فناوری فعلی ذخیره‌سازی انرژی در خودرو‌های الکتریکی اتفاق می‌افتد.
وی با اشاره به اهداف انجام این طرح گفت: هدف اصلی این تحقیق، تأکید بر استفاده از لیگنین یک پسماند لیگنوسلولزی دورریز به‌عنوان یک جز ساختاری باتری‌های لیتیومی است. تمرکز این تحقیق عمدتاً بر عملکرد الکتروشیمیایی لیگنین در سیستم‌های مبتنی بر لیتیوم مانند یک الکترود فعال کاتد یا آند، اتصال‌دهنده، الکترولیت و منبع اصلی کربن است.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: استفاده و به‌کارگیری این پسماند بلااستفاده لیگنوسلولزی به‌عنوان یک ماده آلاینده محیط زیست، یکی از چالش‌های مهم کشور است. پیشرفت فناوری و استفاده بشر از وسایل نقلیه برپایه سوخت‌های فسیلی به‌طرز چشمگیری باعث افزایش آلاینده‌ها و تخریب لایه ازن شده است. همین امر نگرانی‌هایی برای دوستداران محیط زیست ایجاد کرده و از طرفی، به‌دلیل محدود بودن منابع فسیلی تلاش‌ها به‌سمت جایگزینی منابع زیست‌سازگار است که از جمله آن‌ها باتری‌های لیتیوم -یونی است.
حسین‌زاده با تأکید بر مزایای باتری‌های لیتیوم -یونی گفت: با توجه به فراوانی، هزینه کم و ماهیت زیست‌محیطی بی‌خطر لیگنین و همچنین ساختار مولکولی منحصربه‌فرد آن، استفاده از مواد مشتق شده از لیگنین موجود در پسماند‌های زائد و غیرقابل استفاده لیگنوسلولزی برای ساخت باتری‌های قابل شارژ با کارایی بالا برای پاسخگویی به تقاضای انبوه، اهمیت زیادی دارد، چرا که لیگنین به‌عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر، سهم عمده‌ای در ذخیره انرژی‌های پاک در آینده نزدیک خواهد داشت.
