Студенты делают батарейки из кофейной гущи

Эта уникальная идея и продукт принадлежат не студентам-инженерам, а студентам, специализирующимся в области экономики, делового администрирования, маркетинга и т. д.

Группа студентов Международной школы (Вьетнамский национальный университет, Ханой ) в лаборатории. Фото: NVCC

Батарейка из кофейной гущи – продукт группы студентов Международной школы (Ханойский национальный университет). Недавно этот продукт стал победителем конкурса «Креативные идеи – Стартап Istartup 2025».

Новые идеи

Нгуен Ань Хоа, основатель проекта, специалист по финансам и бухгалтерскому учету, рассказал, что исследовательская группа обнаружила электрическую энергию в кофейной гуще, поскольку в ней содержится много богатых углеродом органических соединений, таких как целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин.

Однако для использования в качестве электродных материалов в биобатареях или устройствах хранения энергии кофейную гущу необходимо переработать и превратить в активированные углеродные материалы.

Эти материалы хорошо проводят электричество и экологически безопасны, что делает их пригодными для изготовления электродов. «Мы основывали свою работу на принципе биобатарей, где микроорганизмы или ферменты разлагают органические вещества для генерации электроэнергии, и обнаружили, что кофейная гуща может быть потенциальным сырьем для этого процесса», — сказал Хоа.

Одним из наиболее ярких примеров является работа исследовательской группы из Индонезийского университета под руководством профессора Анны Зульфии Сяхриал. Им удалось создать аккумуляторы на основе оксида титаната лития (LTO) из комбинации активированного угля, полученного из скорлупы кокосовых орехов, и графита, полученного из кофейной гущи.

Эта батарея не только легче — ее вес снизился с 500 кг до 200 кг для электромобилей, — но и время полной зарядки сокращается с 2 часов до всего лишь 30 минут.

Итак, команда приступила к работе над проектом. Студентка Нгуен Тхи Минь Транг, специализирующаяся на финансах и бухгалтерском учёте, отвечала за исследование и анализ продукта. Транг объяснила, что проект был реализован в рамках пятиэтапного процесса: от исследования до эксплуатации продукта.

Сначала команда изучила научные документы по биобатареям, собрала и переработала кофейную гущу, а также оснастила необходимым оборудованием, таким как печи и мельницы. Затем команда провела пиролиз кофейной гущи для получения биоугольного материала, проанализировала и оптимизировала его структуру и площадь поверхности для достижения максимальной эффективности.

Из этого материала команда изготовила и испытала электроды, создав аноды для покрытия медной фольги, обеспечивающие проводимость и адгезию перед сборкой батареи, чтобы полностью протестировать компоненты катода, анода, электролита и сепаратора для оценки емкости, срока службы и характеристик заряда-разряда.

По завершении пилотного этапа команда начала расширять мелкосерийное производство и стремиться увеличить мощность, одновременно разрабатывая продукты из других источников биомассы, помимо кофейной гущи.

«Мы провели предварительные лабораторные испытания для оценки производительности аккумулятора. Результаты показывают, что аккумулятор способен генерировать стабильное напряжение около 3 вольт в стандартных экспериментальных условиях, чего достаточно для питания небольших электронных устройств, таких как цифровые часы, датчики или образовательные модели STEM», — сказал Транг.

На странице далее объясняется, что группа использует технологию MFC. В среде, содержащей кофейную гущу, микроорганизмы разлагают органические соединения и высвобождают электроны, создавая электрический ток, поскольку электроны перемещаются между двумя электродами.

Такой подход «два в одном» часто снижает затраты, утилизирует сельскохозяйственные отходы и способствует уменьшению загрязнения окружающей среды, открывая новое направление для возобновляемой энергетики во Вьетнаме с очевидными технологическими, экономическими и социальными ценностями.

Аккумуляторные батареи из кофейной гущи, созданные исследовательской группой. Фото: NVCC

Когда люди, не связанные с промышленностью, занимаются исследованиями

Большинство членов исследовательской группы имеют образование в области экономики, делового администрирования, маркетинга, а не инженерии.

Студент Доан Ань Бинь, специализирующийся на менеджменте, отвечает за реализацию и анализ проекта. Бинь рассказал, что большинство студентов представляют экономико-финансовый сектор, но с самого начала проекта они определили, что это научно-технический проект, поэтому они активно изучали основные принципы химии и электрохимии, а также консультировались с преподавателями и старшими специалистами в области инженерии и материаловедения, чтобы гарантировать точность на каждом этапе исследования.

Поначалу группа столкнулась с множеством трудностей, особенно при чтении специализированной документации на английском языке или глубоком понимании структуры электродов и биологических реакций. Однако благодаря разделению на небольшие части, самостоятельному изучению открытых научных источников и руководству преподавателей студенты постепенно стали лучше понимать материал и смогли разработать собственные начальные экспериментальные модели.

«На самом деле, поскольку мы экономисты, у нас есть преимущество в анализе осуществимости, рынках и моделях коммерциализации. Что касается инженерии, мы рассматриваем её как возможность расширить наши возможности и наладить связи со студентами-инженерами в будущих проектах», — сказал Бинь.

Кроме того, Нху Ву Дуй, специалист по международному бизнесу, отвечающий за маркетинг проекта, сообщил, что группа активно сотрудничает с исследовательскими подразделениями Ханойского национального университета для проверки и повышения надежности результатов проекта.

В частности, процесс анализа материалов и испытания электропроводности электродов из активированного угля проводился в лаборатории Международной школы и некоторых специализированных лабораториях Университета естественных наук.

Команда также получила профессиональную поддержку со стороны преподавателей и экспертов в области материалов и возобновляемых источников энергии, чтобы гарантировать, что результаты испытаний являются научно обоснованными и соответствуют исследовательским процедурам.

«В настоящее время испытания проводятся только в лабораторных масштабах и включают измерение напряжения, плотности энергии и биоразлагаемости. В ближайшее время мы планируем продолжить сотрудничество с ключевыми лабораториями Национального университета для проведения более углубленных испытаний, тем самым стандартизируя данные и стремясь к международным стандартам для коммерциализации продукции», — сказал студент Нгуен Ань Хоа.

Послание об экологичном образе жизни

По словам студенческой группы, проект имеет много значений, связанных с экологичным образом жизни. Студентка Нгуен Тхи Нху Куинь, специализирующаяся на международном бизнесе, финансовом менеджменте и анализе, отметила, что группа надеется, что читатели глубже проникнутся духом жизни в гармонии с природой, научившись ценить и восстанавливать то, что, казалось бы, выброшено.

«Ложка кофейной гущи не просто остаётся после утренней чашки кофе, она может стать источником энергии, который будет способствовать работе электромобилей, бытовой техники или даже созданию зелёного города в будущем. Это философия взаимодействия и ответственности каждого человека и каждой компании, способная превратить небольшие изменения в большие перемены для общества и Земли», — сказал Куинх.

Большой потенциал

Доктор Ха Мань Хунг — заместитель руководителя факультета прикладных наук Международной школы и руководитель группы — отметил, что идея использования кофейной гущи для производства биологических батарей является относительно новым направлением исследований во Вьетнаме, имеющим многочисленные последствия для окружающей среды и устойчивого развития.

Он высоко оценил учебный дух группы студентов, хотя они и не имели технического образования, но потратили много времени на исследования, поиск специализированных документов и активное взаимодействие с лабораториями Ханойского национального университета для завершения продукта.

По словам доктора Хунга, хотя продукт в настоящее время находится только на этапе лабораторных испытаний, первоначальные результаты показывают обнадеживающий потенциал развития, особенно если в будущем группа получит дополнительные инвестиции для продолжения дальнейших этапов исследований.

Вернуться к теме

МАССА

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