صدمیلیون تن لیگنین موجود در طبیعت که سالانه به‌عنوان محصول جانبی صنعت کاغذسازی تولید می‌شود، به تولید خودروهای الکتریکی سبک‌تر و ارزان‌تر و با ظرفیت پیمایش طولانی‌تر می‌تواند منجر شود.

در دو دهه گذشته، تحلیلگران صنعت تلاش کرده‌اند از‌طریق «نقشه‌های راه فناوری» روند آینده پیشرانه جایگزین را پیش‌بینی کنند. به‌گزارش اتوکار، بیشتر این نقشه‌های راه مشابه بودند و پیش‌بینی می‌کردند خودروهای الکتریکی باتری‌خور در شهرها زیاد شده است و رشد خودروهای هیبریدی سرانجام در آینده مدتی جایش را به وسایل نقلیه پیل سوختی هیدروژنی به‌عنوان گزینه‌ای با ظرفیت پیمایش بیشتر خواهد داد.

انتظارات تحلیلگران چندان دور از دسترس نبودند، با این تفاوت که خودروهای برقی مجهز به باتری (BEV) بیش از حد انتظارات هستند. باوجوداین، قسمت آخر هنوز مشخص نشده است و هنوز این احتمال وجود دارد که در گوشه‌و‌کنار پیشرفت بزرگی وجود داشته باشد: فناوری تجدیدپذیر، پایدار، بدون کربن و بدون دردسر درمقایسه‌با سایر فناوری‌های دیگر.

تاکنون، بحث بیشتر روی این متمرکز بود که کدام فناوری ممکن است وجود داشته باشد؛ اما اگر چنین فناوری موجود و امکانات واقعی در مؤثرتر و مقرون‌به‌صرفه‌ترکردن آن دراختیار باشد، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟‌ حتی اگر پا را فراتر بگذاریم و بگوییم کشف مواد جدید و استفاده‌های جدید از آن‌ها می‌تواند در صنعت مفید باشد، چه می‌شود؟ معلوم است و می‌دانیم باتری‌های حالت جامد مبتنی‌بر فناوری جدید مواد در حال تغییر زمین بازی هستند و به‌احتمال زیاد در چند سال آینده مفیدتر از گذشته ظاهر می‌شوند؛ اما چه چیز دیگری وجود دارد؟

سال گذشته، خبری در نشریه اتوکار درباره توسعه چهارچوب‌های فلزی‌آلی به‌وسیله مؤسسه فناوری ماساچوست و لامبورگینی برای استفاده در اَبَرخازن‌ها به‌منظور افزایش تراکم انرژی منتشر شد. اگر این فناوری به‌خوبی کار کند، نتیجه می‌تواند اتصال بین اَبَرخازن و باتری باشد تا شارژ و تخلیه آن بسیار سریع‌تر از باتری‌های معمولی انجام و ظرفیت پیمایش مناسبی نیز فراهم شود.

لیگنین یکی از محصولات جانبی صنعت کاغذ است و سالانه دَه‌ها‌میلیون تن از آن تولید می‌شود که بیشترش برای تولید انرژی می‌سوزد. در زیستگاه طبیعی خود، لیگنین فضاهای بین دیواره سلولی گیاهان را اشغال می‌کند و به‌عنوان آنچه گیاه را «چوبی» و در‌برابر آفات و هوا مقاوم می‌کند، توصیف شده است. لیگنین استفاده‌‌های بالقوه بسیاری دارد. برای مثال، به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین پلیمرهای موجود در کره زمین تجدیدپذیر است و علاقه به آن در طیف وسیعی از حوزه‌های مربوط به خودرو افزایش می‌یابد.

اَبَرخازن‌های مبتنی‌بر کربن امروزه گران‌قیمت هستند؛ اما اخیرا دانشمندان کالج امپریال لندن دریافته‌اند که از لیگنین برای جایگزینی کربن بر‌پایه گرافن می‌‌توانند بهره ببرند که در اَبَرخازن‌ها استفاده می‌شود. مواد مشتق‌شده از لیگنین می‌توانند انرژی الکتریکی بیشتری را درمقایسه‌با اجزای پایه کربن برای حجم معینی ذخیره کنند و ارزان‌تر نیز هستند.

شرکت فنلاندی Stora Enso در حال تولید آزمایشی به‌منظور جایگزینی گرافیت پایدار برای آندهای باتری لیتیوم یون ساخته‌شده از لیگنین است. ظرفیت پیمایش و کارایی ‌آن‌ها به‌اندازه کاهش وزن در ذخیره انرژی و توانشان است. Stora Enso با تولیدکننده فیبر Cordenka همکاری می‌کند تا فیبر‌کربن را از لیگنین تجدیدپذیر به‌جای مواد اولیه موجود در روغن (پلی اكریلونیتریل) موجود در روغن تولید كند.

همچنین، به‌عنوان بخشی از پروژه چهار‌ساله Libre که در سال ۲۰۲۰ به‌پایان رسید، دانشمندان مؤسسه تحقیقات نساجی و فیبر آلمان (DITF) با موفقیت از لیگنین به‌عنوان ماده اولیه پایدار استفاده کردند تا به‌طور چشمگیری هزینه تولید فیبر‌کربن را کاهش دهند. به‌نظر می‌رسد انگیزه برای کاهش انتشار آلاینده‌های کربنی شوق عظیمی در یافتن روش‌های ابتکاری استفاده از مواد پایدار ایجاد کرده است که از چند سال پیش، هیچ فردی نمی‌‌توانست آن را پیش‌بینی کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *