2020年04月20日 17:53

食力／榴槤除了臭　居然還能拿來充電？

▲（圖／食力 foodnext提供）

圖文／食力 foodnext
撰文／黃欣培

榴槤強烈的氣味有人喜歡、卻也讓有些人避之惟恐不及，不過這個喜好非常兩極化的水果，科學家才不管你喜不喜歡，還賦予了它一個很酷的新功能：「充電」！

榴槤怎麼可以充電？聽起來似乎超過我們能夠想像的範疇！不過，科學家真的把它做出來了！

能源危機到來！必須開發高效率儲能裝置

隨著地球人口快速增加、工業化快速發展，帶來的後果卻是讓地球面臨「化石燃料」即將枯竭的能源挑戰，因此開發出高效率的儲能裝置變得非常重要！而「超級電容器」因為比傳統電容器有更優異的充放電效率、使用壽命、續航力等優點，是一種重要且極具潛力的儲能裝置，已廣泛應用於電子產品、工業設備、交通設施等等之中。一些碳材料由於其優異的熱穩定性、化學穩定性，已被用來作為高性能的「超級電容器」的電極，例如：活性碳、奈米碳管、石墨烯。

廢棄物再利用！開發低成本的超級電容器為必要！

開發出成本低、可持續生產的電極材料是最重要的課題，因此有科學家考慮了成本較低的有機廢棄物，近年來也開始出現以柚子皮、奇異果皮、甘蔗渣等水果廢棄物作為碳材料來源來生產超級電容器電極的研究。

高水份類似海綿的物質生產的電擊效能更佳！由此發現榴槤、菠蘿蜜真的能充電！

雪梨大學（The University of Sydney）化學與生物分子工程學系副教授Vincent G. Gomes所率領的研究團隊認為，因為超級電容器的電極需要高表面積、高孔隙度的特性，因此具有高水份含量類似海綿狀特性、纖維狀的物質能生產更佳效能的電極。

所以他們選定了榴槤以及菠蘿蜜具有纖維狀、多肉的特性的廢棄物，嘗試用來作為超級電容器的電極。研究人員從榴槤、菠蘿蜜中，取出中間不可食用的海綿狀廢棄物，並將這些廢棄物經過高壓釜180度C、10小時的處理，冷卻後經過冷凍乾燥，所獲得的氣凝膠（aerogel）經過高溫充分碳化後，產生黑色、多孔的碳氣凝膠（carbon aerogel），而碳氣凝膠即可以作為超級電容器的電極材料。

▲以榴槤及菠蘿蜜廢棄物製作碳氣凝膠（carbon aerogel）的製備方法。（圖／ScienceDirect）

根據研究結果顯示，由榴槤和菠蘿蜜的廢棄物真的可以合成高性能的超級電容器！Vincent G. Gomes也表示，榴槤以及菠蘿蜜的比目前所使用的其他水果廢棄物表現的更優異。

▲研究人員發現，榴槤中間白色、不可食用的廢棄物可以作為良好的電極材料來源。（圖／食力 foodnext提供）

低成本、天然來源的生物廢棄物，除了可以作為超級電容器的電極材料，同時也可將廢棄物增值、減少環境污染，是將化石燃料轉化為能源的方法。或許未來，從手機、電動汽車到便攜式醫療設的電池或許會是由榴槤、菠蘿蜜的廢棄物所製成的？將環保與能源發電結合的一天令人期待！

延伸閱讀
▶農產加工新利器！鳳梨果實「快速截切技術」節能、減廢、高效率！
▶「台灣香檬」新用途！農產廢棄物搖身一變成「綠金」
▶沼氣再利用讓豬糞變綠金！養豬業不必擔心怎麼處理廢棄物！

參考資料
▶Aerogel from fruit biowaste produces ultracapacitors with high energy density and stability
▶同步輻射：超級電池超級能耐