Un projet transforme les déchets d'olives en supercondensateurs

Résumé

En Espagne, le projet CARBON+ a transformé avec succès des déchets d'olives en charbon actif, démontrant son efficacité comme matériau supercondensateur, son efficacité dans le traitement des eaux usées et sa capacité à prolonger la durée de vie de la saumure utilisée dans la transformation des olives. Ce projet, coentreprise public-privé, a été mené par Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, l'Université d'Alicante et Aitex. Il visait à utiliser la pyrolyse pour produire économiquement du charbon actif de haute qualité à partir de résidus de transformation des olives.

Un projet en Espagne a réussi à transformer les déchets d'olives en charbon actif avec des applications diverses.

Au terme de sa période de recherche, le projet CARBON+, entreprise mixte publique-privée, a démontré l'efficacité du produit en tant que supercondensateur matériau, son efficacité dans le traitement des eaux usées et son aide à prolonger la durée de vie de la saumure dans le traitement des olives.

Lancé en 2022 dans le cadre du programme de projets stratégiques en coopération avec l'Agence valencienne d'innovation du gouvernement régional de la Communauté valencienne et cofinancé par l'Union européenne, le projet a été mené par Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, l'Université d'Alicante et Aitex.

Les travaux ont été réalisés dans l'usine pilote de Greene, située dans la zone industrielle d'Elche, à partir de résidus de traitement des olives fournis par Serpis, un producteur d'olives de table. Ces résidus sont principalement constitués de noyaux d'olives et de saumure, les principaux déchets du secteur oléicole, obtenus après le traitement des olives de table Manzanilla et Hojiblanca.

Malgré les recherches approfondies menées ces dernières années sur l’application des principes de l’économie circulaire aux industries des olives de table et de l’huile d’olive, la grande majorité des déchets sont encore déposés dans des décharges.

L’objectif final du projet CARBON+ était d’utiliser la pyrolyse pour transformer ces déchets en charbon actif de haute qualité via un procédé industriel économiquement viable.

Ce résultat a été obtenu et du charbon actif d'une surface spécifique de 1,440 - mètres carrés par gramme a été produit. L'une des qualités les plus utiles du charbon actif étant sa capacité d'adsorption (l'adhésion d'atomes, d'ions ou de molécules d'un gaz, d'un liquide ou d'un solide dissous à une surface), plus la surface est grande, plus le charbon est efficace dans de telles applications.

En plus du développement réussi de ce procédé, trois principales applications industrielles ont été étudiées pour évaluer la valeur finale potentielle du charbon actif.

Le premier exploite la forte adsorption du produit pour éliminer la matière organique en suspension et les composés phénoliques dissous dans la saumure de fermentation d'olive usagée.

Cela permet de réutiliser la saumure directement dans l'industrie de transformation des olives, réduisant ainsi les déchets et les coûts associés. Le charbon actif du projet s'est avéré plus efficace à cet égard que les alternatives commerciales, éliminant une teneur en polyphénols plus élevée en raison de sa plus grande porosité.

Dans une application connexe, le charbon actif s'est avéré efficace pour éliminer les odeurs dans le traitement des eaux usées. Cela a été démontré en testant le produit sur de la saumure de fermentation, des eaux usées textiles et des eaux usées urbaines standard provenant d'une station d'épuration active.

Enfin, le charbon actif obtenu a été évalué pour son utilisation potentielle dans les supercondensateurs pour le stockage d’énergie. Ces dernières années, l’intérêt pour l’utilisation des charbons actifs dans le stockage d’énergie a connu un regain d’intérêt, et ils restent un candidat de choix dans la recherche de matériaux poreux susceptibles de permettre l’économie de l’hydrogène.

Les supercondensateurs à base de carbone comprennent deux électrodes de carbone poreuses à grande surface spécifique immergées dans un électrolyte et séparées par une membrane.

Le stockage d'énergie est entièrement électrostatique et ne nuit donc pas à l'intégrité et à la stabilité des électrodes. Cela permet au supercondensateur d'effectuer jusqu'à 100,000 10 cycles de charge-décharge avec un taux de détérioration de l'électrolyte inférieur à - %, ce qui rend ce type de stockage d'énergie très souhaitable dans des applications telles que les véhicules électriques.

Il a été démontré que les électrodes fabriquées à partir du matériau du projet avaient des performances comparables à celles construites avec du charbon actif commercial, avec des performances légèrement inférieures.

Les performances électrochimiques se sont améliorées après le lavage du charbon actif à l'acide chlorhydrique et la modification de sa chimie de surface par traitement thermique. Les chercheurs ont conclu que les performances obtenues à ce stade étaient suffisamment élevées pour justifier des recherches et développements supplémentaires.

Cette conclusion a également été tirée concernant le projet dans son ensemble, Greene déclarant : "En bref, ces résultats soulignent le potentiel des charbons actifs dans diverses applications, ce qui contribuera à l'étude de la faisabilité économique de la mise à l'échelle du procédé à un niveau industriel par les deux entreprises.

• Journal du stockage d'énergie
• Greene