Ядовитому сорняку нашли применение в «зелёной» энергетике

12 января 2023 года | Россия

На фоне глобального потепления ожидается существенное распространение борщевика, не исключена и экологическая катастроф. Учёные Сколтеха выяснили, что к 2040–2060 годам под риском заражения агрессивным ядовитым сорняком окажется почти вся европейская часть России.

Инвазивное растение было описано в 1940-х годах и тогда же целенаправленно завезено с Кавказа в Центральную Россию в качестве экспериментальной кормовой культуры. Быстро выяснилось, что борщевик токсичен и вызывает ожоги, и от него отказались. Но неприхотливое растение стало активно распространяться в диком виде. Оно не боится жары, холода, засухи, тени, растёт на любой почве и результативно вытесняет местные растения. При ухудшении погодных условий борщевик может годами задерживать цветение, а потом всё-таки выдать свои в среднем 20 000 семян «с куста».

С борщевиком борются перепахиванием, скашиванием, химикатами и замещением культурными растениями, но это трудный и долгий процесс, потому что сорняк очень живуч и плодовит. Поэтому специалисты ищут ему различное применение. Одно из них — создание исследователями из МГУ и Сколтеха высококачественного углеродного материала для анодов натрий-ионных батарей. По мере совершенствования материалов этот инновационный вид аккумуляторов может заменить дорогие литий-ионные накопители энергии на солнечных и ветрогенераторах и в других применениях, где компактность не играет определяющую роль, сообщается на сайте Сколтеха.

Натрий-ионные батареи — альтернативная безлитиевая технология накопления энергии. Цены на литий неуклонно растут, добывается этот металл в ограниченном числе стран; более того, его производство вредно для экологии. У натрия этих проблем нет, но для перехода на него придётся заменить материалы катода и анода батареи. А российские учёные, ведя поиск и эксперименты, получили высококачественный анодный материал из весьма неожиданного сырья. В отличие от графита, у этого вещества такая структура, что оно может цикл за циклом внедрять в себя ионы натрия и высвобождать их обратно, что необходимо для работы аккумулятора, при этом объем материала не сильно изменяется. Другие достоинства — низкая стоимость, простота синтеза и утилизации.

По мнению учёных Сколтеха, спрос на перезаряжаемые аккумуляторы будет расти. Если говорить о стационарных батареях, применяемых в промышленности или для выравнивания колебаний при генерации энергии солнечными батареями и ветряками, то натрий-ионная технология выглядит перспективно.

— Источник цитирования