Studenti vyrábějí baterie z kávové sedliny

Tento unikátní nápad a produkt nepochází od studentů inženýrství, ale od studentů oborů ekonomie, obchodní administrativa, marketing atd.

Skupina studentů z Mezinárodní školy (Vietnamská národní univerzita , Hanoj ) v laboratoři - Foto: NVCC

Baterie z kávové sedliny je produktem skupiny studentů z Mezinárodní školy (Hanojské národní univerzity). Produkt nedávno vyhrál mistrovství v soutěži „Kreativní nápady - Startup Istartup 2025“.

Nové nápady

Nguyen Anh Khoa – zakladatel projektu a absolvent financí a účetnictví – uvedl, že výzkumný tým našel elektrickou energii v kávové sedlině, protože obsahuje mnoho organických sloučenin bohatých na uhlík, jako je celulóza, hemicelulóza a lignin.

Aby však mohla být kávová sedlina použita jako elektrodové materiály v biobateriích nebo zařízeních pro ukládání energie, musí být zpracována a přeměněna na materiály s aktivním uhlím.

Tyto materiály jsou dobrými vodiči elektřiny a jsou šetrné k životnímu prostředí, což je činí vhodnými jako základ pro výrobu elektrod. „Naši práci jsme založili na principu biobaterií, kde mikroorganismy nebo enzymy rozkládají organickou hmotu za účelem výroby elektřiny, a zjistili jsme, že kávová sedlina má potenciál jako vstupní materiál pro tento proces,“ řekl Khoa.

Jedním z významných odkazů je práce výzkumného týmu na Indonéské univerzitě vedeného profesorkou Anne Zulfií Syahrial. Tomuto týmu se podařilo vyrobit baterie z oxidu lithia a titaničitanu (LTO) z kombinace aktivního uhlí vyrobeného ze skořápek kokosových ořechů a grafitu získaného z kávové sedliny.

Tato baterie je nejen lehčí – z přibližně 500 kg na 200 kg u elektromobilů – ale také zkracuje dobu plného nabití z 2 hodin na pouhých 30 minut.

Tým se tedy pustil do práce na projektu. Student Nguyen Thi Minh Trang, obor finance a účetnictví, měl na starosti výzkum a analýzu produktů. Trang vysvětlil, že projekt byl realizován v pětifázovém procesu od výzkumu až po provoz produktu.

Tým nejprve provedl průzkum vědeckých dokumentů o bateriích z biomasy, shromáždil a zpracoval kávovou sedlinu a vybavil ji potřebným vybavením, jako jsou pece a mlýnky. Poté tým provedl pyrolýzu kávové sedliny za účelem vytvoření biocharového materiálu, analyzoval a optimalizoval strukturu a povrchovou plochu pro dosažení co nejvyšší účinnosti.

Z tohoto materiálu tým vyrobil a otestoval elektrody, vytvořil anody pro potažení měděné fólie, zajistil vodivost a přilnavost před sestavením baterie, aby plně otestoval katodu, anodu, elektrolyt a separátor a vyhodnotil kapacitu, životnost a výkon při nabíjení a vybíjení.

Na konci pilotní fáze začal tým rozšiřovat maloobjemovou produkci a usilovat o zvýšení kapacity a zároveň vyvíjet produkty z jiných zdrojů biomasy než z kávové sedliny.

„Provedli jsme několik předběžných laboratorních testů, abychom změřili výkon baterie. Výsledky ukazují, že baterie dokáže za standardních experimentálních podmínek generovat stabilní napětí téměř 3 volty, což stačí k napájení malých výkonových elektronických zařízení, jako jsou digitální hodinky, senzory nebo vzdělávací modely STEM,“ řekl Trang.

Stránka dále vysvětluje, že technologie, kterou skupina používá, je MFC. V prostředí obsahujícím mletou kávu mikroorganismy rozkládají organické sloučeniny a uvolňují elektrony, čímž vytvářejí elektrický proud, když se elektrony pohybují mezi dvěma elektrodami.

Tento přístup „dva v jednom“ často snižuje náklady, využívá zemědělský odpad a přispívá ke snižování znečištění životního prostředí, čímž otevírá nový směr pro obnovitelné zdroje energie ve Vietnamu s jasnými technologickými, ekonomickými a sociálními hodnotami.

Bateriové produkty z kávové sedliny od výzkumného týmu - Foto: NVCC

Když výzkum dělají lidé „nepracující v oboru“

Většina členů výzkumného týmu pochází z ekonomie, obchodní administrativy, marketingu… ne z inženýrství.

Stejně jako student Doan Anh Binh – obor management – ​​má na starosti provoz a analýzu projektu. Binh uvedl, že většina studentů pochází z ekonomicko-finančního sektoru, ale od samého začátku projektu si uvědomili, že se jedná o vědecko-technologický projekt, a proto aktivně studovali základní principy chemie a elektrochemie a zároveň se spojovali a konzultovali s učiteli a absolventy inženýrství a materiálů, aby zajistili přesnost v každém kroku výzkumu.

Skupina se zpočátku setkávala s mnoha obtížemi, zejména s nutností číst odborné dokumenty v angličtině nebo hluboce porozumět strukturám elektrod a biologickým reakcím. Díky rozdělení na menší části, samostudiu prostřednictvím otevřených vědeckých zdrojů a vedení lektorů se však studenti postupně dočkali lepšího porozumění a byli schopni navrhnout vlastní počáteční experimentální modely.

„Ve skutečnosti, protože jsme ekonomové, máme výhodu v přemýšlení o analýze proveditelnosti, trzích a modelech komercializace. Co se týče inženýrství, vnímáme ho jako příležitost k rozšíření našich kapacit a propojení se studenty inženýrství v budoucích projektech,“ řekl Binh.

Nhu Vu Duy – student mezinárodního obchodu, který má na starosti marketing projektu – dále uvedl, že skupina aktivně spolupracuje s výzkumnými jednotkami Hanojské národní univerzity s cílem ověřit a zvýšit spolehlivost výsledků projektu.

Konkrétně byl proces materiálové analýzy a testování elektrické vodivosti elektrod s aktivním uhlím proveden v laboratoři Mezinárodní školy a některých specializovaných laboratořích Přírodovědecké univerzity.

Tým také získal odbornou podporu od lektorů a odborníků v oblasti materiálů a obnovitelných zdrojů energie, aby bylo zajištěno, že výsledky testů jsou vědecky podložené a splňují výzkumné postupy.

„V současné době probíhají testy pouze v laboratorním měřítku, včetně měření napětí, hustoty energie a biologické rozložitelnosti. V nadcházejícím období plánujeme pokračovat v koordinaci s klíčovými laboratořemi Národní univerzity za účelem hloubkového testování, čímž standardizujeme data a usilujeme o mezinárodní standardy, které budou sloužit komercializaci produktů,“ uvedl student Nguyen Anh Khoa.

Poselství o zeleném životě

Podle studentské skupiny má projekt mnoho významů, pokud jde o ekologický životní styl. Studentka Nguyen Thi Nhu Quynh – obor mezinárodní obchod, finanční management a analýza – uvedla, že skupina doufá, že čtenáři pocítí hlubšího ducha života v harmonii s přírodou a budou vědět, jak ocenit a regenerovat to, co se zdá být vyřazeno.

„Lžíce kávové sedliny nezůstane jen tak po šálku ranní kávy, ale může se stát energetickým článkem, který v budoucnu přispěje k provozu elektromobilů, domácích spotřebičů nebo dokonce zeleného města. To je filozofie oběhu a odpovědnosti každého jednotlivce a každé firmy, která dokáže proměnit malé věci ve velké změny pro komunitu a Zemi,“ řekl Quynh.

Spousta potenciálu

Dr. Ha Manh Hung – zástupce vedoucího Fakulty aplikovaných věd Mezinárodní školy a instruktor skupiny – uvedl, že myšlenka využití kávové sedliny k výrobě biologických baterií je ve Vietnamu relativně novým výzkumným směrem s mnoha důsledky pro životní prostředí a udržitelný rozvoj.

Vysoce ocenil studijního ducha skupiny studentů, ačkoli nepocházeli z technického prostředí, strávili spoustu času výzkumem, vyhledáváním specializovaných dokumentů a proaktivním navazováním kontaktů s laboratořemi Hanojské národní univerzity, aby produkt dokončili.

Podle Dr. Hunga, ačkoli je produkt v současné době pouze ve fázi laboratorních testů, první výsledky ukazují povzbudivý potenciál pro rozvoj, zejména pokud skupina v budoucnu obdrží další investice do pokračování v dalších fázích výzkumu.

Zpět k tématu

HMOTNOST

Zdroj: https://tuoitre.vn/sinh-vien-lam-pin-tu-ba-ca-phe-20251015000709668.htm