Студенти роблять батарейки з кавової гущі

pin - Ảnh 1. — Група студентів Міжнародної школи (В'єтнамський національний університет , Ханой ) у лабораторії - Фото: NVCC

Батарейка з кавової гущі – це продукт групи студентів Міжнародної школи (Ханойського національного університету). Нещодавно цей продукт переміг у чемпіонаті конкурсу «Креативні ідеї – Стартап Istartup 2025».

Нові ідеї

Нгуєн Ань Хоа, засновник проєкту та спеціаліст з фінансів та бухгалтерського обліку, розповів, що дослідницька група виявила електричну енергію в кавовій гущі, оскільки вона містить багато багатих на вуглець органічних сполук, таких як целюлоза, геміцелюлоза та лігнін.

Однак, щоб використовувати кавову гущу як електродні матеріали в біобатареях або пристроях накопичення енергії, її необхідно обробити та перетворити на матеріали з активованим вугіллям.

Ці матеріали є добрими провідниками електрики та екологічно чистими, що робить їх придатними як основу для виготовлення електродів. «Ми базували нашу роботу на принципі біобатарей, де мікроорганізми або ферменти розкладають органічну речовину для вироблення електроенергії, і виявили, що кавова гуща має потенціал як вхідний матеріал для цього процесу», – сказав Хоа.

Одним із визначних джерел є робота дослідницької групи в Університеті Індонезії під керівництвом професорки Анни Зульфії Сяхріал. Цій команді вдалося створити акумулятори на основі титанатоксиду літію (LTO) з комбінації активованого вугілля, отриманого зі шкаралупи кокосових горіхів, та графітового матеріалу, отриманого з кавової гущі.

Цей акумулятор не лише легший — з приблизно 500 кг до 200 кг для електромобілів — але й скорочує час повної зарядки з 2 годин до лише 30 хвилин.

Тож команда почала працювати над проєктом. Студентка Нгуєн Тхі Мінь Транг, яка спеціалізується на фінансах та бухгалтерському обліку, відповідала за дослідження та аналіз продукту. Транг пояснила, що проєкт було реалізовано у п’ятиетапний процес – від дослідження до експлуатації продукту.

Спочатку команда провела дослідження наукових документів про біомасині батареї, зібрала та обробила кавову гущу, а також оснастила її необхідним обладнанням, таким як печі та кавомолки. Далі команда провела піроліз кавової гущі для створення біовугільного матеріалу, проаналізувала та оптимізувала структуру та площу поверхні для досягнення найвищої ефективності.

З цього матеріалу команда виготовила та протестувала електроди, створивши аноди для покриття мідної фольги, забезпечивши провідність та адгезію перед складанням акумулятора, щоб повністю протестувати компоненти катода, анода, електроліту та сепаратора для оцінки ємності, терміну служби та характеристик заряду-розряду.

Після завершення пілотної фази команда почала розширювати дрібномасштабне виробництво та прагнути збільшити потужності, одночасно розробляючи продукти з інших джерел біомаси, окрім кавової гущі.

«Ми провели деякі попередні лабораторні випробування для вимірювання продуктивності акумулятора. Результати показують, що акумулятор може генерувати стабільну напругу майже 3 вольти за стандартних експериментальних умов, чого достатньо для живлення невеликих силових електронних пристроїв, таких як цифрові годинники, датчики або навчальні моделі STEM», – сказав Транг.

На сторінці далі пояснюється, що технологія, яку використовує група, – це MFC. У середовищі, що містить кавову гущу, мікроорганізми розкладають органічні сполуки та вивільняють електрони, створюючи електричний струм, коли електрони рухаються між двома електродами.

Такий підхід «два в одному» часто знижує витрати, використовує сільськогосподарські відходи та сприяє зменшенню забруднення навколишнього середовища, відкриваючи новий напрямок для відновлюваної енергетики у В'єтнамі з чіткими технологічними, економічними та соціальними цінностями.

pin - Ảnh 2. — Батарейки з кавової гущі, виготовлені дослідницькою групою - Фото: NVCC

Коли «непромислові» люди проводять дослідження

Більшість членів дослідницької групи представляють економіку, бізнес-адміністрування, маркетинг… не інженерні спеціальності.

Як і студентка Доан Ань Бінь, яка спеціалізується на менеджменті, відповідає за управління та аналіз проекту. Бінь сказав, що більшість студентів походять з економічно-фінансового сектору, але з самого початку, розпочинаючи проект, вони визначили, що це науково-технологічний проект, тому вони проактивно вивчали основні принципи хімії та електрохімії, а також одночасно зв'язувалися та консультувалися з викладачами та старшокласниками з інженерії та матеріалознавства, щоб забезпечити точність на кожному етапі дослідження.

Спочатку група також зіткнулася з багатьма труднощами, особливо коли доводилося читати спеціалізовану документацію англійською мовою або глибоко розуміти структури електродів і біологічні реакції. Однак, завдяки розподілу на невеликі частини, самостійному навчанню з відкритих наукових джерел та керівництву викладачів, студенти поступово краще розуміли суть і змогли розробити власні початкові експериментальні моделі.

«Насправді, оскільки ми економісти, ми маємо перевагу в розгляді аналізу доцільності, ринків та моделей комерціалізації. Що стосується інженерії, ми розглядаємо її як можливість розширити наші можливості та співпрацювати зі студентами-інженерами в майбутніх проектах», – сказав Бінь.

Крім того, Нху Ву Зуй, спеціаліст з міжнародного бізнесу, відповідальний за маркетинг проєкту, зазначив, що група активно співпрацює з дослідницькими підрозділами Ханойського національного університету для перевірки та підвищення достовірності результатів проєкту.

Зокрема, процес аналізу матеріалів та випробування електропровідності електродів з активованого вугілля проводився в лабораторії Міжнародної школи та деяких спеціалізованих лабораторіях Університету природничих наук.

Команда також отримала професійну підтримку від лекторів та експертів у галузі матеріалів та відновлюваної енергії, щоб забезпечити наукову обґрунтованість результатів випробувань та їх відповідність дослідницьким процедурам.

«Наразі випробування проводяться лише в лабораторному масштабі, включаючи вимірювання напруги, щільності енергії та біорозкладності. У найближчому періоді ми плануємо продовжувати координацію з ключовими лабораторіями Національного університету для проведення більш поглиблених випробувань, тим самим стандартизуючи дані та прагнучи до міжнародних стандартів для комерціалізації продукції», – сказав студент Нгуєн Ань Хоа.

Зелене життєве послання

За словами студентської групи, проєкт має багато значень щодо екологічного способу життя. Студентка Нгуєн Тхі Нху Куїнь, яка спеціалізується на міжнародному бізнесі, фінансовому менеджменті та аналізі, сказала, що група сподівається, що читачі відчують глибший дух життя в гармонії з природою, знаючи, як цінувати та відроджувати те, що здається викинутим.

«Ложка кавової гущі не просто залишається після чашки ранкової кави, а може стати енергетичним елементом, який у майбутньому сприятиме роботі електромобілів, побутової техніки або навіть зеленого міста. Це філософія циркуляції та відповідальності кожної людини та кожного бізнесу, яка може перетворити дрібниці на великі зміни для громади та Землі», – сказав Цуїнь.

Багато потенціалу

Доктор Ха Мань Хунг – заступник декана факультету прикладних наук Міжнародної школи та викладач групи – сказав, що ідея використання кавової гущі для виробництва біологічних батарей є відносно новим напрямком досліджень у В'єтнамі, який має багато наслідків для навколишнього середовища та сталого розвитку.

Він високо оцінив навчальний дух групи студентів, хоча вони й не мали технічної освіти, але витратили багато часу на дослідження, пошук спеціалізованої документації та проактивну співпрацю з лабораторіями Ханойського національного університету для завершення продукту.

За словами доктора Хунга, хоча продукт наразі перебуває лише на стадії лабораторних випробувань, початкові результати показують обнадійливий потенціал розвитку, особливо якщо в майбутньому група отримає додаткові інвестиції для продовження подальших етапів досліджень.

Повернутися до теми

ВАГА

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