Speaker
Description
Oglekļa materiāli tiek plaši pielietoti elektroķīmijā, katalīzē, kaitīgu vielu adsorbcijā un daudzās citās jomās. Kvēpi, grafīts, grafēns, oglekļa šķiedra un aktīvētās ogles ir pierādījuši sevi, kā vērtīgus materiālus, taču tos pamatā iegūst no fosilajām izejvielām. Tādēļ pašlaik aizvien lielāka uzmanība tiek vērsta uz atjaunoties spējīgu oglekļa materiālu – biooglēm.
Bioogles tiek iegūtas karbonizējot dažāda veida biomasu, t.sk. koksni. Ņemot vērā, ka par izejvielu var izmantot arī mazvērtīgus biomasas pārstrādes blakusproduktus un atkritumus, bioogles nākotnē var būt ekonomisks, dabai draudzīgs un ilgtspējīgs oglekļa materiālu ieguves avots.
Bioogles var iestrādāt lauksaimniecības zemēs, lai sekvestrētu oglekli, vai izmantot kā cieto kurināmo, taču tās modificējot, piemēram, veicot aktivāciju vai dopēšanu ar slāpekli un metāliem, var iegūt oglekļa materiālus ar augstu pievienoto vērtību, kas spēj aizstāt dārgus komerciālus elektrodu materiālus un elektroķīmiskos katalizatorus.
Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā jau 10 gadus tiek veikti pētījumi par bioogļu sintēzi un modifikāciju, lai iegūtu elektroķīmijai piemērotus oglekļa materiālus, kas pielietojami superkondensatoros un degvielas šūnās kā ORR katalizatori. Veicot elektroķīmijas eksperimentus konstatēts, ka iegūtie materiāli ir konkurētspējīgi ar pašreizējiem komerciāliem materiāliem.
Šajā apskatā apkopoti galvenie pētījumu rezultāti, parādot bioogļu sintēzi dažādās karbonizācijas iekārtās, to termoķīmisko aktivāciju, dopēšanu, kā arī iegūto oglekļa materiālu raksturošanu ar tādām metodēm kā: SEM, slāpekļa sorbciju, elementanalīzi, Ramana spektroskopiju, XRD un XPS.
