Μαθητές φτιάχνουν μπαταρίες από κατακάθι καφέ

Αυτή η μοναδική ιδέα και προϊόν δεν προέρχεται από φοιτητές μηχανικής αλλά από φοιτητές που σπουδάζουν οικονομικά, διοίκηση επιχειρήσεων, μάρκετινγκ κ.λπ.

Μια ομάδα φοιτητών από το Διεθνές Σχολείο (Εθνικό Πανεπιστήμιο του Βιετνάμ, Ανόι ) στο εργαστήριο - Φωτογραφία: NVCC

Η μπαταρία από κατακάθι καφέ είναι προϊόν μιας ομάδας φοιτητών από το Διεθνές Σχολείο (Εθνικό Πανεπιστήμιο του Ανόι). Το προϊόν κέρδισε πρόσφατα το πρωτάθλημα του διαγωνισμού "Creative Ideas - Startup Istartup 2025".

Νέες ιδέες

Ο Nguyen Anh Khoa - με ειδίκευση στα χρηματοοικονομικά και τη λογιστική, ιδρυτής του έργου - δήλωσε ότι η ερευνητική ομάδα βρήκε ηλεκτρική ενέργεια στους κόκκους καφέ επειδή περιέχουν πολλές οργανικές ενώσεις πλούσιες σε άνθρακα, όπως κυτταρίνη, ημικυτταρίνη και λιγνίνη.

Ωστόσο, για να χρησιμοποιηθούν ως υλικά ηλεκτροδίων σε βιομπαταρίες ή συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, οι κόκκοι καφέ πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία και να μετατραπούν σε υλικά ενεργού άνθρακα.

Αυτά τα υλικά είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και είναι φιλικά προς το περιβάλλον, καθιστώντας τα κατάλληλα ως βάση για την κατασκευή ηλεκτροδίων. «Βασίσαμε την εργασία μας στην αρχή των βιομπαταριών, όπου μικροοργανισμοί ή ένζυμα αποσυνθέτουν οργανική ύλη για την παραγωγή ηλεκτρισμού, και διαπιστώσαμε ότι ο κατακάθι του καφέ έχει δυνατότητες ως πρώτη ύλη για αυτή τη διαδικασία», δήλωσε ο Khoa.

Μία από τις εξέχουσες αναφορές είναι το έργο μιας ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο της Ινδονησίας με επικεφαλής την καθηγήτρια Anne Zulfia Syahrial. Αυτή η ομάδα κατάφερε να κατασκευάσει μπαταρίες οξειδίου του τιτανίου λιθίου (LTO) από έναν συνδυασμό ενεργού άνθρακα που παράγεται από κελύφη καρύδας και γραφιτικού υλικού που λαμβάνεται από κατακάθι καφέ.

Αυτή η μπαταρία όχι μόνο είναι ελαφρύτερη – από περίπου 500 κιλά σε 200 κιλά για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα – αλλά μειώνει επίσης τον χρόνο πλήρους φόρτισης από 2 ώρες σε μόλις 30 λεπτά.

Έτσι, η ομάδα ξεκίνησε να εργάζεται πάνω στο έργο. Η φοιτήτρια Nguyen Thi Minh Trang, με ειδίκευση στα χρηματοοικονομικά και τη λογιστική, ήταν υπεύθυνη για την έρευνα και ανάλυση προϊόντων. Η Trang εξήγησε ότι το έργο υλοποιήθηκε σε μια διαδικασία πέντε σταδίων, από την έρευνα έως τη λειτουργία του προϊόντος.

Αρχικά, η ομάδα διεξήγαγε μια έρευνα επιστημονικών εγγράφων σχετικά με τις μπαταρίες βιομάζας, συνέλεξε και επεξεργάστηκε κατακάθια καφέ και εξόπλισε με τον απαραίτητο εξοπλισμό, όπως φούρνους και μύλους. Στη συνέχεια, η ομάδα πραγματοποίησε την πυρόλυση των κατακάθων καφέ για τη δημιουργία βιοκάρβουνου, ανέλυσε και βελτιστοποίησε τη δομή και την επιφάνεια για να επιτύχει την υψηλότερη απόδοση.

Από αυτό το υλικό, η ομάδα κατασκεύασε και δοκίμασε ηλεκτρόδια, δημιουργώντας ανόδους για την επικάλυψη του φύλλου χαλκού, διασφαλίζοντας την αγωγιμότητα και την πρόσφυση πριν από τη συναρμολόγηση της μπαταρίας, για να ελέγξει πλήρως την κάθοδο, την άνοδο, τον ηλεκτρολύτη και τα εξαρτήματα του διαχωριστή, ώστε να αξιολογήσει τη χωρητικότητα, τη διάρκεια ζωής του κύκλου και την απόδοση φόρτισης-εκφόρτισης.

Στο τέλος της πιλοτικής φάσης, η ομάδα άρχισε να επεκτείνει την παραγωγή μικρής κλίμακας και να στοχεύει στην αύξηση της παραγωγικής ικανότητας, αναπτύσσοντας παράλληλα προϊόντα από άλλες πηγές βιομάζας εκτός από τον κατακάθι του καφέ.

«Έχουμε πραγματοποιήσει ορισμένες προκαταρκτικές εργαστηριακές δοκιμές για να μετρήσουμε την απόδοση της μπαταρίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μπαταρία μπορεί να παράγει μια σταθερή τάση σχεδόν 3 βολτ υπό τυπικές πειραματικές συνθήκες, αρκετή για να τροφοδοτήσει μικρές ηλεκτρονικές συσκευές ισχύος, όπως ψηφιακά ρολόγια, αισθητήρες ή εκπαιδευτικά μοντέλα STEM», δήλωσε ο Trang.

Η σελίδα εξηγεί περαιτέρω ότι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται από την ομάδα είναι η MFC. Σε ένα περιβάλλον που περιέχει κατακάθι καφέ, οι μικροοργανισμοί αποσυνθέτουν οργανικές ενώσεις και απελευθερώνουν ηλεκτρόνια, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων.

Αυτή η προσέγγιση «δύο σε ένα» συχνά μειώνει το κόστος, αξιοποιεί τα γεωργικά απόβλητα και συμβάλλει στη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης, ανοίγοντας μια νέα κατεύθυνση για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο Βιετνάμ με σαφείς τεχνολογικές, οικονομικές και κοινωνικές αξίες.

Προϊόντα μπαταριών από κατακάθι καφέ από την ερευνητική ομάδα - Φωτογραφία: NVCC

Όταν οι «μη επαγγελματίες» κάνουν έρευνα

Τα περισσότερα μέλη της ερευνητικής ομάδας προέρχονται από τις σχολές οικονομικών, διοίκησης επιχειρήσεων, μάρκετινγκ… όχι από τη μηχανική.

Όπως και η φοιτήτρια Doan Anh Binh - με ειδίκευση στη διοίκηση - είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία και την ανάλυση του έργου. Η Binh είπε ότι οι περισσότεροι φοιτητές προέρχονται από τον οικονομικό - χρηματοπιστωτικό τομέα, αλλά από την αρχή, όταν ξεκίνησαν το έργο, διαπίστωσαν ότι επρόκειτο για ένα επιστημονικό - τεχνολογικό έργο, γι' αυτό μελέτησαν προληπτικά τις βασικές αρχές της χημείας και της ηλεκτροχημείας και ταυτόχρονα συνδέθηκαν και συμβουλεύτηκαν καθηγητές και τελειόφοιτους στη μηχανική και τα υλικά για να διασφαλίσουν την ακρίβεια σε κάθε βήμα της έρευνας.

Στην αρχή, η ομάδα αντιμετώπισε επίσης πολλές δυσκολίες, ειδικά όταν έπρεπε να διαβάσει εξειδικευμένα έγγραφα στα αγγλικά ή να κατανοήσει σε βάθος τις δομές ηλεκτροδίων και τις βιολογικές αντιδράσεις. Ωστόσο, χάρη στη διαίρεση σε μικρά μέρη, την αυτοδιδασκαλία μέσω ανοιχτών επιστημονικών πηγών και την καθοδήγηση από καθηγητές, οι φοιτητές σταδιακά κατάλαβαν καλύτερα και μπόρεσαν να σχεδιάσουν τα δικά τους αρχικά πειραματικά μοντέλα.

«Στην πραγματικότητα, επειδή είμαστε οικονομολόγοι, έχουμε ένα πλεονέκτημα στη σκέψη σχετικά με την ανάλυση σκοπιμότητας, τις αγορές και τα μοντέλα εμπορευματοποίησης. Όσον αφορά τη μηχανική, τη βλέπουμε ως μια ευκαιρία να επεκτείνουμε τις δυνατότητές μας και να συνδεθούμε με φοιτητές μηχανικής σε μελλοντικά έργα», δήλωσε ο Binh.

Επιπλέον, ο Nhu Vu Duy - ένας διεθνής επιχειρηματίας υπεύθυνος για το μάρκετινγκ του έργου - δήλωσε ότι η ομάδα έχει συνεργαστεί ενεργά με ερευνητικές μονάδες στο Εθνικό Πανεπιστήμιο του Ανόι για να επαληθεύσει και να ενισχύσει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων του έργου.

Συγκεκριμένα, η διαδικασία ανάλυσης υλικού και δοκιμής της ηλεκτρικής αγωγιμότητας ηλεκτροδίων ενεργού άνθρακα πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Διεθνούς Σχολής και σε ορισμένα εξειδικευμένα εργαστήρια του Πανεπιστημίου Φυσικών Επιστημών.

Η ομάδα έλαβε επίσης επαγγελματική υποστήριξη από λέκτορες και ειδικούς στον τομέα των υλικών και των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ώστε να διασφαλιστεί ότι τα αποτελέσματα των δοκιμών είναι επιστημονικά τεκμηριωμένα και συμμορφώνονται με τις ερευνητικές διαδικασίες.

«Προς το παρόν, οι δοκιμές γίνονται μόνο σε εργαστηριακή κλίμακα, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης τάσης, ενεργειακής πυκνότητας και βιοδιασπασιμότητας. Στο επόμενο διάστημα, σχεδιάζουμε να συνεχίσουμε να συντονιζόμαστε με βασικά εργαστήρια του Εθνικού Πανεπιστημίου για πιο εις βάθος δοκιμές, τυποποιώντας έτσι τα δεδομένα και στοχεύοντας σε διεθνή πρότυπα που θα εξυπηρετούν την εμπορευματοποίηση των προϊόντων», δήλωσε η φοιτήτρια Nguyen Anh Khoa.

Μήνυμα για την πράσινη ζωή

Σύμφωνα με την φοιτητική ομάδα, το έργο έχει πολλές σημασίες σχετικά με την πράσινη ζωή. Η φοιτήτρια Nguyen Thi Nhu Quynh - με ειδίκευση στις διεθνείς επιχειρήσεις, τη χρηματοοικονομική διαχείριση και την ανάλυση - δήλωσε ότι η ομάδα ελπίζει ότι οι αναγνώστες θα νιώσουν ένα βαθύτερο πνεύμα ζωής σε αρμονία με τη φύση, γνωρίζοντας πώς να εκτιμούν και να αναγεννούν ό,τι φαίνεται να έχει απορριφθεί.

«Μια κουταλιά κατακάθι καφέ δεν μένει απλώς μετά από ένα φλιτζάνι πρωινό καφέ, αλλά μπορεί να γίνει ένα ενεργειακό στοιχείο που συμβάλλει στη λειτουργία ηλεκτρικών οχημάτων, οικιακών συσκευών ή ακόμα και μιας πράσινης πόλης στο μέλλον. Αυτή είναι η φιλοσοφία της κυκλοφορίας και της ευθύνης κάθε ατόμου και κάθε επιχείρησης που μπορεί να μετατρέψει τα μικρά πράγματα σε μεγάλες αλλαγές για την κοινότητα και τη Γη», δήλωσε ο Quynh.

Πολλές δυνατότητες

Ο Δρ. Ha Manh Hung - Αναπληρωτής Πρόεδρος της Σχολής Εφαρμοσμένων Επιστημών, Διεθνές Σχολείο, και εκπαιδευτής της ομάδας - δήλωσε ότι η ιδέα της χρήσης κατακάθιου καφέ για την παραγωγή βιολογικών μπαταριών είναι μια σχετικά νέα ερευνητική κατεύθυνση στο Βιετνάμ, με πολλές επιπτώσεις για το περιβάλλον και τη βιώσιμη ανάπτυξη.

Εκτίμησε ιδιαίτερα το μαθησιακό πνεύμα της ομάδας των φοιτητών, αν και δεν προέρχονταν από τεχνικό υπόβαθρο, αφιέρωσαν πολύ χρόνο στην έρευνα, στην αναζήτηση εξειδικευμένων εγγράφων και στην ενεργή επικοινωνία με εργαστήρια στο Εθνικό Πανεπιστήμιο του Ανόι για την ολοκλήρωση του προϊόντος.

Σύμφωνα με τον Δρ. Hung, παρόλο που το προϊόν βρίσκεται προς το παρόν μόνο στο στάδιο των εργαστηριακών δοκιμών, τα αρχικά αποτελέσματα δείχνουν ενθαρρυντικές δυνατότητες ανάπτυξης, ειδικά εάν στο μέλλον ο όμιλος λάβει πρόσθετες επενδύσεις για να συνεχίσει σε περαιτέρω στάδια έρευνας.

Επιστροφή στο θέμα

ΒΑΡΟΣ

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