Бурбон завжди здавався чимось особливим. Кукурудза, дубова діжка, час — здавалося б, простий рецепт, який століттями не потребував жодних удосконалень. Його п’ють, щоб на мить забути про вир подій навколо. Проте наука не стоїть на місці, навіть коли мова йде про приємні речі.
Нещодавно я натрапив на новину, яка змусила мене переосмислити цю галузь. Хіміки з Університету Кентуккі виявили, що відходи від виробництва бурбону — брага, яку раніше просто утилізували — можуть стати ключем до створення високотехнологічних суперконденсаторів.
Якщо ви звикли асоціювати електрику в автомобілях з літій-іонними батареями, ця технологія працює дещо інакше.
Звичайна батарея схожа на марафонця: вона довго і рівномірно віддає енергію завдяки повільним хімічним реакціям.
Натомість суперконденсатор, подібно до енергійного спортсмена, накопичує заряд на поверхні електродів. Це дозволяє йому миттєво видавати величезну порцію енергії та так само швидко перезаряджатися.
Автомобільні виробники вже використовують суперконденсатори в електрокарах та гібридах для оптимізації роботи систем старт-стоп та рекуперативного гальмування. Однак виробництво цих пристроїв є тривалим, дорогим і складним.
І тут на сцену виходить бурбон. Точніше, його відходи.
Аспірант з Кентуккі, Джозіель Барріос Коссіо, помітив, що на кожну пляшку бурбону припадає до десяти діжок рідких відходів. Це значний обсяг для індустрії, яка працює за суворими стандартами (мінімум 51% кукурудзи, без барвників, лише нові обпалені діжки). Якщо використані діжки ще можна продати, то з відпрацьованим суслом потрібно було знайти рішення.
Разом із професором хімії Марсело Гузманом, аспірант започаткував високотехнологічний експеримент.
Вони взяли зразки відходів з місцевих винокурень і піддали їх процесу “гідротермальної карбонізації” – по суті, це промислова скороварка високого тиску. В результаті отримали чорний порошок, відомий як гідровугілля.
Далі розпочалася справжня “алхімія”.
Нагрівання цього порошку до 200 градусів за Цельсієм призвело до утворення твердого вуглецю, який виявився чудовим поглиначем іонів літію. Після додавання гідроксиду калію та нагрівання майже до 800 градусів, було отримано активоване вугілля.
Найцікавіше сталося при поєднанні цих двох матеріалів для створення гібридного літій-іонного суперконденсатора. Результати перевершили найсміливіші очікування.
Цей пристрій здатен зберігати в 25 разів більше енергії на кілограм, ніж звичайні аналоги. Він витримує 15 тисяч циклів заряджання, зберігаючи 96% своєї ємності. Сам Коссіо назвав створення гібридних пристроїв із таких відходів справжнім відкриттям.
Звісно, мине ще чимало часу, перш ніж “бурбонові” батареї почнуть масово встановлювати в автомобілі або використовувати для стабілізації міських електромереж.