グレープフルーツの皮を発電機に変える驚くべき技術

文旦は東南アジアや東アジアで広く栽培されている大きな柑橘類で、皮がかなり厚いため、この部分は捨てられることが多いです。写真: @ Healthline.

しかし、最近の研究では、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究者らが、このグレープフルーツの皮のバイオマスを再利用し、小型電子機器に電力を供給できるツールを開発する方法を調査した。写真: @マリアンヌ・スタイン/ドリン・プハ。

グレープフルーツの皮は、薄い外層と厚くて白い内層という 2 つの主な部分から構成されています。白い部分は柔らかく、押すとスポンジのような感触です。グレープフルーツの皮を使ってエッセンシャルオイルやペクチンの成分を抽出した人もいますが、ここでは専門家がこの天然の多孔質構造を別の目的で利用しています。写真: @ The Foodie Next Door。

典型的なグレープフルーツの重さは 1 ～ 2 kg で、そのうち皮が総重量の 30 ～ 50% を占めます。研究者たちは研究の中で、果実から皮を分離して外側の層を取り除き、内側の厚くてスポンジ状の白い殻を加工した。写真: @This Bago Girl。

彼らはそれを細かく切り刻み、凍結乾燥させて、その独特の三次元多孔質構造を保存しました。その後、サンプルはさらなる分析のためにさまざまな湿度条件下で保管されました。写真: @Nature.

研究チームは、凍結乾燥後のこの白い多孔質殻の化学組成と機械的特性を調べることで、接触電気化学原理を利用して機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するプロトタイプデバイスを製作することに成功しました。写真: @Tech Xplore。

この装置は、加工されたグレープフルーツの皮のバイオマス片とプラスチックフィルム（ポリイミド）で構成されており、外力が加えられると互いに接触する 2 つの摩擦電気層として使用されます。写真: @link.springer.

研究者たちは、これらの各層に銅箔の電極を取り付け、プロトタイプのデバイスが外部の機械的エネルギーを電気にどれだけうまく変換できるかを評価しました。写真: @ Taylor & Francis Online。

この材料の2層を指で軽くこするだけで、試作機は外部の機械エネルギーを効率的に電気に変換し、約20個の発光ダイオード（電流を流すと発光する半導体光源）を点灯させることに成功した。写真: @iStock。

「この応用は、廃棄資源を有用なエネルギー生成材料に変換する大きな可能性を秘めています。また、グレープフルーツの皮の天然の多孔質構造のおかげで、それをベースにした摩擦電気デバイスのプロトタイプは、力と周波数に対して非常に敏感であることもわかりました。これは、人体に装着して生体力学をモニタリングできるセンサーの開発につながるでしょう」と、イリノイ州立大学農業・消費者・環境科学部食品科学・人間栄養学科のイーチェン・ワン准教授は述べています。写真: @Alibaba.

「グレープフルーツの皮をただ捨てるのではなく、より価値の高い製品にリサイクルできれば、グレープフルーツの生産、消費、ジュース化に伴う廃棄物を削減できるだけでなく、食品や農業廃棄物からより多くの価値を生み出すことができます」と、研究の共著者であるイーチェン・ワン氏は付け加えた。写真: @iStock。

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出典: https://khoahocdoisong.vn/bat-ngo-cong-nghe-bien-vo-buoi-thanh-thiet-bi-phat-dien-post1542199.html