Jaarlijks wordt wereldwijd ruim 27 miljoen ton polystyreenverpakkingen voor eenmalig gebruik geproduceerd, maar slechts 12% wordt gerecycled. Het grootste deel belandt na het eerste gebruik op stortplaatsen.
Onderzoekers van de RMIT Universiteit en de Technische Universiteit van Riga hebben een innovatieve manier ontwikkeld om elektriciteit op te wekken met behulp van afvalpolystyreen, waarbij zowel de energiebehoeften als de milieueffecten van het alomtegenwoordige verpakkingsmateriaal worden aangepakt.
De uitvinding hergebruikt afgedankt polystyreen in een apparaat dat statische elektriciteit opwekt door beweging, zoals wind of luchtstroom. Het apparaat is een dun stukje, gemaakt van meerdere lagen polystyreen, elk ongeveer „een tiende van de dikte van een mensenhaar“, aldus hoofdonderzoeker Dr. Peter Sherrell, die verder uitlegde: „We kunnen deze statische elektriciteit produceren gewoon door de lucht die over het oppervlak van onze slimme plekken waait, oogst dan die energie.
Consequent elektriciteit produceren
De patch, die de turbulente luchtstroom van airconditioningsystemen kan opvangen, zou de energievraag met wel 5% kunnen verminderen en de ecologische voetafdruk van deze systemen kunnen verkleinen. Tests tonen aan dat het apparaat een spanning tot 230 volt kan bereiken, vergelijkbaar met het huishoudelijk voltage, maar op een lager vermogensniveau.
Sherrell merkte op: “De grootste cijfers komen voort uit compressie en scheiding, waarbij je hogere snelheden en grotere bewegingen hebt, terwijl kleinere bewegingen minder energie genereren. Dit betekent dat naast airconditioners, het integreren van onze plekken in gebieden met veel verkeer, zoals ondergrondse looppaden, de lokale energievoorziening kan aanvullen zonder extra vraag op het elektriciteitsnet te creëren.“
De lange levensduur van het apparaat komt voort uit dezelfde eigenschappen die ervoor zorgen dat polystyreen langzaam ontbindt. “Het mooie hier is dat dezelfde reden dat het 500 jaar duurt voordat polystyreen op een stortplaats wordt afgebroken, deze apparaten heel stabiel zijn – en in staat zijn om lange tijd elektriciteit te blijven produceren,” zei Sherrell.
Dit proces omvat het leren hoe je kunststoffen kunt modificeren om hun energieopwekkende potentieel te optimaliseren: “We hebben onderzocht welk plastic meer energie genereert en hoe je het, als je het anders structureert, ruw maakt, glad maakt, heel dun maakt, het echt heel dun maakt. dik – hoe dat dit hele oplaadfenomeen verandert.”
Dit project voor de opwekking van statische elektriciteit maakt deel uit van het lopende onderzoek van het team naar tribo-elektrische nanogeneratoren, zoals gepubliceerd in Geavanceerd energie- en duurzaamheidsonderzoek. RMIT heeft een voorlopig patent aangevraagd voor zijn apparaat en is nu op zoek naar industriële partners om de technologie voor commerciële toepassingen te helpen ontwikkelen.
