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树木发电,你,期待吗?

  • Writer: 小O
    小O
  • Sep 15, 2023
  • 3 min read

Updated: Oct 16, 2023


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你知道吗?木头,地球人都知道的绝缘体,竟然也可以被用来造电池?而且制造出来的电池,还是100%可回收利用那种。八年前,芬兰造纸商斯道拉恩索发现,随着数字媒体的兴起,纸张生意是不行了,于是迅速转变思路,利用广阔的私家森林做电池,而且是只需8分钟就能充满电的电动汽车电池。


他们用到的是树木中的聚合物--木质素,每棵树中有约30%的成分是木质素。木质素在细胞壁的形成中特别重要,木质素的沉积——木质化后,可以增加导管的厚度、提高导管的硬度和韧度、维持导管中营养物质物质的运输顺畅。木质素还可以增强细胞的机械支持力或者抗压强度,促进机械组织的形成。木质素还能增强细胞的粘连性,是一种天然强力粘合剂。

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然而,在过去,木质素属于造纸业的废弃材料,95%的木质素被以“黑液”的形式直接排入河流或者浓缩后燃烧掉。但近年来多项研究表明,木质素可以应用于电池的制备。


这是因为,作为树木强效粘合剂的木质素里含有碳,这也正是制造电池阳极的重要材料。而且制造电池不需要像原来造纸那样砍伐树木,这家公司已经从工厂里已经生产的废纸浆中直接提取木质素,然后加工成用于电池阳极的碳材料。

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去年8月,瑞典电池制造商Northvolt宣布,与芬兰这家造纸商(现林业公司)签订了一项联合开发协议,将使用木质素基硬碳制造电池,按照协议这些木质素,都来源于北欧森林的可再生木材,计划最早于2025年生产出“木头电池”。


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要知道,Northvolt是由大众集团、西门子等巨头,在2016年创办的一家新能源公司。虽然成立时间不长,但已经成为欧洲的一家明星企业,而一旦合作成功,树木造电池的商业化发展指日可待。


长期以来,在新能源领域,如何生产环保的电池一直是关注的焦点。据国际能源署预测,到2030年,全球电池需求将增长至原来的3倍以上。另一方面,今天电动车行业用到的锂离子电池,制造它们需要的主要金属元素包括锂、钴、镍。这些金属元素一方面资源有限,另一方面这些矿产的开采和生产周期长。加上电池供应链紧张,新车价格不断上涨,而价格还在其次,锂电池的制作依靠的是破坏环境的工业过程和采矿。而且这些电池的一些有毒材料难以回收。比如,制造合成石墨需要将碳一次加热到3000摄氏度,持续数周,而这种能源通常来自咱们中国的燃煤电厂。而其他材质的电池也不会好到哪里去,哪怕是一颗小小的纽扣电池,废弃在土壤里,就可以污染60万升水,足够一个人用一辈子了。

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因此,与传统的电池的制造流程相比,这种从造纸废料中提取碳的方式更为环保,因为含木质素的有机纤维是纯绿色环保产品,无毒、无害。可贵的是,木质素成本也很低,据报道,制浆造纸每年会从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品。但是得到有效利用的工业木质素不超过10%,这剩余被忽视的工业木质素,就是一个巨大的待开发利用的“宝藏”,你,期待吗?


 
 
 

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