Eleverna tillverkar batterier av kaffesump

pin - Ảnh 1. — En grupp studenter från den internationella skolan (Vietnam National University , Hanoi ) i laboratoriet - Foto: NVCC

Kaffesumpsbatteriet är en produkt från en grupp studenter från International School (Hanoi National University). Produkten vann nyligen mästerskapet i tävlingen "Creative Ideas - Startup Istartup 2025".

Nya idéer

Nguyen Anh Khoa – med huvudämne i finans och redovisning, projektets grundare – sa att forskargruppen fann elektrisk energi i kaffesump eftersom den innehåller många kolrika organiska föreningar som cellulosa, hemicellulosa och lignin.

För att kunna användas som elektrodmaterial i biobatterier eller energilagringsenheter måste dock kaffesump bearbetas och omvandlas till aktivt kolmaterial.

Dessa material är goda ledare av elektricitet och miljövänliga, vilket gör dem lämpliga som grund för elektrodtillverkning. "Vi baserade vårt arbete på principen om biobatterier, där mikroorganismer eller enzymer bryter ner organiskt material för att generera elektricitet, och fann att kaffesump har potential som insatsmaterial för denna process", sa Khoa.

En av de framträdande referenserna är arbetet utfört av ett forskarteam vid Indonesiens universitet, lett av professor Anne Zulfia Syahrial. Teamet har lyckats tillverka litiumtitanatoxid (LTO)-batterier från en kombination av aktivt kol framställt av kokosnötskal och grafitmaterial utvunnet från kaffesump.

Batteriet är inte bara lättare – från cirka 500 kg till 200 kg för elbilar – det minskar också tiden för full laddning från 2 timmar till bara 30 minuter.

Så började teamet arbeta med projektet. Studenten Nguyen Thi Minh Trang, med huvudämne i finans och redovisning, ansvarade för produktforskning och analys. Trang förklarade att projektet genomfördes i en femstegsprocess från forskning till produktdrift.

Inledningsvis genomförde teamet en undersökning av vetenskapliga dokument om biomassabatterier, samlade in och bearbetade kaffesump och utrustade med nödvändig utrustning såsom ugnar och kvarnar. Därefter utförde teamet pyrolys av kaffesump för att skapa biokolsmaterial, analyserade och optimerade strukturen och ytan för att uppnå högsta effektivitet.

Av detta material tillverkade och testade teamet elektroder och skapade anoder för att belägga kopparfolien. Detta säkerställde konduktivitet och vidhäftning innan batteriet monterades för att fullständigt testa katod-, anod-, elektrolyt- och separatorkomponenterna för att utvärdera kapacitet, livslängd och laddnings- och urladdningsprestanda.

I slutet av pilotfasen började teamet utöka småskalig produktion och sikta på att öka kapaciteten, samtidigt som de utvecklade produkter från andra biomassakällor förutom kaffesump.

"Vi har genomfört några preliminära laboratorietester för att mäta batteriets prestanda. Resultaten visar att batteriet kan generera en stabil spänning på nästan 3 volt under vanliga experimentella förhållanden, tillräckligt för att driva små kraftelektroniska enheter som digitala klockor, sensorer eller STEM- utbildningsmodeller ", sa Trang.

Sidan förklarar vidare att tekniken som används av gruppen är MFC. I en miljö som innehåller kaffesump bryter mikroorganismer ner organiska föreningar och frigör elektroner, vilket skapar en elektrisk ström när elektroner rör sig mellan två elektroder.

Denna "två-i-ett"-strategi minskar ofta kostnaderna, utnyttjar jordbruksavfall och bidrar till att minska miljöföroreningar, vilket öppnar upp en ny riktning för förnybar energi i Vietnam med tydliga tekniska, ekonomiska och sociala värden.

pin - Ảnh 2. — Batteriprodukter från kaffesump av forskargruppen - Foto: NVCC

När "icke-industri"-personer forskar

De flesta medlemmarna i forskargruppen kommer från ekonomi, företagsekonomi, marknadsföring … inte från ingenjörsvetenskap.

Liksom studenten Doan Anh Binh – med huvudämne i management – ansvarar han för att driva och analysera projektet. Binh sa att de flesta studenterna kommer från den ekonomiska och finansiella sektorn, men från början när de startade projektet bestämde de sig för att detta var ett vetenskapligt och tekniskt projekt, så de studerade proaktivt de grundläggande principerna för kemi och elektrokemi, och samtidigt kontaktade och konsulterade de lärare och sistaårselever inom teknik och material för att säkerställa noggrannhet i varje steg av forskningen.

Till en början stötte gruppen också på många svårigheter, särskilt när de var tvungna att läsa specialiserade dokument på engelska eller djupgående förstå elektrodstrukturer och biologiska reaktioner. Men tack vare att dela upp dem i mindre delar, självstudera genom öppna vetenskapliga källor och vägledas av föreläsare, förstod studenterna gradvis bättre och kunde utforma sina egna initiala experimentella modeller.

"Eftersom vi är ekonomer har vi faktiskt en fördel när det gäller att tänka på genomförbarhetsanalyser, marknader och kommersialiseringsmodeller. När det gäller teknik ser vi det som en möjlighet att utöka vår kapacitet och knyta an till ingenjörsstudenter i framtida projekt", sa Binh.

Dessutom sa Nhu Vu Duy – en internationell företagsekonomistudent som ansvarar för marknadsföringen av projektet – att gruppen proaktivt har samarbetat med forskningsenheter vid Hanois nationaluniversitet för att verifiera och förbättra tillförlitligheten i projektresultaten.

Mer specifikt utfördes processen för materialanalys och testning av den elektriska ledningsförmågan hos aktiva kolelektroder vid laboratoriet vid Internationella skolan och några specialiserade laboratorier vid Naturvetenskapliga universitetet.

Teamet fick också professionellt stöd från föreläsare och experter inom material och förnybar energi för att säkerställa att testresultaten är vetenskapligt baserade och följer forskningsprocedurer.

"För närvarande sker testerna endast i laboratorieskala, inklusive mätning av spänning, energitäthet och biologisk nedbrytbarhet. Under den kommande perioden planerar vi att fortsätta samordna med viktiga laboratorier vid National University för mer djupgående tester, och därigenom standardisera data och sträva efter internationella standarder för att underlätta produktkommersialiseringen", säger studenten Nguyen Anh Khoa.

Budskap om grönt boende

Enligt studentgruppen har projektet många betydelser av grönt liv. Studenten Nguyen Thi Nhu Quynh – med huvudämne i internationell handel, ekonomistyrning och analys – sa att gruppen hoppas att läsarna ska känna en djupare känsla av att leva i harmoni med naturen, och veta hur man uppskattar och återuppbygger det som verkar vara kasserat.

"En sked kaffesump blir inte bara kvar efter en kopp morgonkaffe, utan kan bli en energicell som bidrar till driften av elfordon, hushållsapparater eller till och med en grön stad i framtiden. Detta är filosofin om cirkulation och ansvar för varje individ och varje företag som kan förvandla små saker till stora förändringar för samhället och jorden", sa Quynh.

Massor av potential

Dr. Ha Manh Hung - biträdande prefekt för fakulteten för tillämpad vetenskap, International School, och gruppens handledare - sa att idén att använda kaffesump för att producera biologiska batterier är en relativt ny forskningsinriktning i Vietnam, med många konsekvenser för miljön och hållbar utveckling.

Han uppskattade verkligen studenternas lärandeanda, även om de inte hade någon teknisk bakgrund, lade de ner mycket tid på att undersöka, söka upp specialiserade dokument och proaktivt kontakta laboratorier vid Hanois nationaluniversitet för att färdigställa produkten.

Enligt Dr. Hung, även om produkten för närvarande bara är i laboratorietestningsstadiet, visar de första resultaten en uppmuntrande utvecklingspotential, särskilt om gruppen i framtiden får ytterligare investeringar för att fortsätta ytterligare forskningsfaser.

Tillbaka till ämnet

VIKT

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