Väitös biotuotetekniikan alalta, Dipl. Ing. Julian Selinger

Väitöstilaisuus järjestetään Graz University of Technologyssa osoitteessa: HS FSI 1, Inffeldgasse 11, 8010 Graz, Itävalta. Aloitusaika Itävallassa 12:15 (UTC+2). Aalto-yliopisto järjestää tilaisuuteen etäyhteyden osoitteessa 240 L2 Vuorimiehentie 1, klo 13:15 (UTC+3). Saavuthan hyvissä ajoin ennen alkamisaikaa.

Väitöskirjan nimi: The Potential of Lignocellulosic Materials for Supercapacitors and Hydrogen Storage: Activated Carbon Synthesis and Cellulose Separator Development

Väittelijä: Julian Selinger
Vastaväittäjä: Prof. Agi Brandt-Talbot, Imperial College of London, Yhdistynyt kuningaskunta
Kustos: Prof. Michael Hummel, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu

Energiavarastointilaitteet, kuten superkondensaattorit ja vetyjärjestelmät, ovat keskeisiä uusiutuvan energian, sähköajoneuvojen ja arjen elektroniikan kannalta. Kuitenkin monet näistä laitteista käyttävät edelleen fossiiliperäisiä, ei-hajoavia materiaaleja. Tässä väitöskirjatutkimuksessa tutkittiin, kuinka luonnolliset ja jätteistä valmistetut materiaalit voisivat tarjota kestävämmän vaihtoehdon.

Tutkimuksessa keskityttiin hyödyntämään teollisuuden sivuvirtoja, kuten kahvin ja sokerin tuotannossa syntyviä jätteitä, sekä kasvipohjaisia materiaaleja, kuten selluloosaa, energiavarastointilaitteiden avainosien valmistuksessa. Nämä materiaalit muutettiin aktivoiduksi hiileksi korkean kuumentamisen ja kemiallisen käsittelyn kautta. Tuloksena syntyi erittäin suuripinta-alaista materiaalia—jopa 3 300 m²/g—joka osoittautui erittäin tehokkaaksi vedyn ja energian varastoinnissa. Itse asiassa osa näytteistä ylitti kaupallisten vertailumateriaalien suorituskyvyn kaksinkertaisesti.

Lisäksi kehitettiin biohajoavia erottimia, jotka valmistettiin mikroselluloosasta. Poikkeuksellisen vahvistustekniikan avulla niistä saatiin erittäin kestäviä ja vakaita kosteissa olosuhteissa, ja niiden kosteudenkestävyys parani jopa 6 000%. Elektrolyyttiset testit vahvistivat, että nämä selluloosapohjaiset erottimet suoriutuivat samalla tavalla kuin perinteiset kaupalliset erottimet.

Tämä tutkimus osoittaa, että uusiutuvat ja jätteistä valmistetut materiaalit voivat tehokkaasti korvata fossiiliperäiset osat energiavarastointilaitteissa ilman suorituskyvyn heikkenemistä. Se avaa tietä vihreämpiin, kiertotalouspohjaisiin energiateknologioihin ja osoittaa, että jopa teollisuuden jätteet voivat auttaa puhdistamaan tulevaisuuden energiaa.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc 

Avainsanat: Superkondensaattori, vedyn varastointi, aktiivihiili, biomateriaalit, sivuvirrat, Paperin erotin