Burbon i baterije: Kako otpad iz viskija može da postane energija budućnosti

Naučnici pronašli neočekivanu primenu za gusti talog koji ostaje nakon proizvodnje burbona

Kada se pomenu burbon i struja visokog napona, većina ljudi bi verovatno pomislila da je u pitanju veoma loša ideja. Međutim, istraživači sa University of Kentucky dokazali su upravo suprotno – makar kada je reč o otpadu koji ostaje nakon proizvodnje poznatog američkog viskija.

Njihovo istraživanje pokazalo je da „stillage“, gusta kašasta masa žitarica i kukuruza koja ostaje posle destilacije, može da se pretvori u materijal za izradu superkondenzatora, uređaja za skladištenje energije koji se koriste u elektronici, automobilima i energetskim mrežama.

Drugim rečima: ono što je do juče bilo problematično smeće, sutra bi moglo da puni baterije.

Planine otpada iza svake flaše burbona

Iza svake flaše burbona krije se ogromna količina otpada. Naučnici procenjuju da na jedan litar proizvedenog viskija nastaje čak šest do deset puta više ostataka žitarica i tečne mase.

To možda ne zvuči dramatično dok se ne uzme u obzir da se čak 95 odsto svetskog burbona proizvodi upravo u saveznoj državi Kentaki.

„To je ogroman problem“, objasnio je hemičar Josiel Barrios Cossio. „Količina otpada koja nastaje tokom proizvodnje zaista je ogromna.“

Iako se deo ovog materijala koristi kao stočna hrana ili đubrivo, transport i obrada predstavljaju ozbiljan izazov. Materijal je veoma vlažan, težak za prevoz i skup za sušenje. Upravo zato naučnici godinama pokušavaju da pronađu način da mu daju novu, vredniju namenu.

Od viskija do superkondenzatora

Tim istraživača fokusirao se na mogućnost da otpad iz proizvodnje burbona pretvore u elektrode za superkondenzatore.

Za razliku od klasičnih baterija, superkondenzatori mogu veoma brzo da se pune i prazne, zbog čega imaju važnu ulogu u električnim vozilima, sistemima kočenja, obnovljivim izvorima energije i modernoj elektronici.

Naučnici su prethodno znali da pojedini poljoprivredni otpaci, poput vlakana kukuruza, mogu da se pretvore u ugljenične materijale korisne za skladištenje energije. Zato su hemičari Marcelo Guzman i Josiel Barrios Cossio želeli da provere da li isto važi i za otpad iz burbona.

Rezultati su ih iznenadili.

„Crni prah“ koji skladišti energiju

Istraživači su ostatke žitarica izložili veoma visokim temperaturama i pritisku u reaktoru zapremine 10 litara. Na taj način dobili su fini crni ugljenični prah.

Daljom obradom nastala su dva različita materijala:

• tvrdi ugljenik, sličan grafitu, koji dobro skladišti litijumske jone,
• aktivni ugljenik, poznat po ogromnoj unutrašnjoj površini koja može da zadrži veliku količinu električnog naboja.

Kada su od tih materijala napravili eksperimentalne superkondenzatore, laboratorijski testovi pokazali su da mogu da pariraju komercijalnim rešenjima koja se već nalaze na tržištu.

Ali pravo iznenađenje tek je usledilo.

Otpad iz destilerije nadmašio postojeća rešenja

Kombinovanjem tvrdog i aktivnog ugljenika, tim je uspeo da napravi takozvani hibridni superkondenzator.

Takvi uređaji nisu česti jer ih je veoma teško konstruisati, ali su rezultati bili impresivni – novi materijal iz otpada burbona pokazao je performanse koje su bile oko 25 odsto bolje od pojedinih postojećih komercijalnih opcija.

„Bilo je neverovatno otkriti da od ovog otpada možemo da napravimo hibridne uređaje“, rekao je Barrios Cossio. „Takvi sistemi nisu ni česti ni jednostavni za proizvodnju.“

Energija budućnosti možda miriše na burbon

Iako je potrebno još mnogo istraživanja pre nego što ova tehnologija stigne u masovnu proizvodnju, naučnici veruju da bi otpad iz industrije viskija mogao da postane jeftinija i ekološki prihvatljivija alternativa današnjim materijalima za skladištenje energije.

Ako se to zaista dogodi, Kentaki bi jednog dana mogao da izvozi ne samo burbon – već i baterije nastale iz njegovog otpada.

A to je verovatno prvi put da se za talog iz kazana može reći da ima „električnu budućnost“.

Gde smo tu mi…?

Dok američki naučnici eksperimentišu sa otpadom iz proizvodnje burbona, nameće se logično pitanje – da li bi sličan pristup mogao da funkcioniše i kod proizvođača voćnih rakija u Srbiji?

Na prvi pogled, razlika je velika. Burbon nastaje od žitarica, dok domaće rakije iza sebe ostavljaju kominu od šljive, kajsije, dunje ili grožđa. Međutim, suština problema je veoma slična. Ogromne količine organskog otpada koje često završavaju kao đubrivo, stočna hrana ili jednostavno – problem koji treba ukloniti.

Srbija svake godine proizvede hiljade tona komine nakon destilacije rakije. Veći proizvođači već znaju koliko skladištenje i zbrinjavanje tog materijala može biti komplikovano, posebno tokom toplijih meseci kada brzo dolazi do fermentacije i neprijatnih mirisa.

Upravo tu nauka vidi potencijal.

Pojedina istraživanja širom sveta već pokazuju da biomasa iz voćarske i vinarske proizvodnje može da posluži za dobijanje ugljeničnih materijala, biogasa, peleta, pa čak i komponenti za energetsku industriju. Drugim rečima, ono što danas nazivamo „otpadom iz kazana“ možda će sutra imati ozbiljnu tržišnu vrednost.

Naravno, daleko smo od toga da neko u Srbiji puni električni automobil pomoću šljivovice. Ali ideja da ostaci iz destilerija postanu sirovina za nove tehnologije više ne zvuči kao naučna fantastika.

Posebno ako se zna da upravo male destilerije sve više traže načine da smanje troškove, postanu održivije i iskoriste kompletan potencijal sirovine.

Možda budućnost domaće rakije neće biti samo u vrhunskom ukusu i kvalitetu. Već i u činjenici da iza sebe ostavlja – manje otpada, a više energije.