维度网讯， 肯塔基州占据全球95%的波旁威士忌产量，生产过程产生大量被称为酒糟的废弃谷物。近期，肯塔基大学的研究团队成功开发出一种将酒糟转化为电极材料的工艺。利用波旁威士忌副产品制成的电极，他们制造出性能优越的超级电容器，其储能能力超过了同尺寸的商业产品。

研究生Josiel Barrios Cossio在研究肯塔基州食物、能源和水问题的实习中，首次认识到美国威士忌废弃物的规模。Barrios Cossio表示：“从最终波旁威士忌产量看，酒糟废弃物量可达其6到10倍，这是一个重大挑战。”

酒糟作为一种湿糊状混合物，通常作为饲料或土壤添加剂出售，但湿态运输不便且干燥成本高。团队采用水热碳化技术，直接将糊状酒糟转化为碳材料，类似于高压烹饪过程。Barrios Cossio说：“我们可以直接利用酒糟的高含水量，将这一劣势转为优势。”

碳材料是超级电容器电极的理想选择，水热碳化技术为植物废弃物提供了新用途。尽管先前研究已将玉米纤维等农业副产品转化为碳材料，但波旁酒糟尚未被尝试，因其由玉米等谷物混合制成。Barrios Cossio与化学家Marcelo Guzman合作，着手将当地蒸馏厂废弃物转化为超级电容器电极。

团队首先与蒸馏厂建立合作关系，获取废弃物样本。他们已在肯塔基州、伊利诺伊州甚至加拿大等地与多家蒸馏厂建立联系。通过热和压力处理，湿酒糟被转化为细黑粉末，再经炉中加热形成硬碳或活性炭。硬碳类似石墨但结构更松散，适合吸附锂离子以提升储能；活性炭则具有高孔隙度，能存储大量电荷。

作为验证，团队制作了双层电容器，其硬币大小的超级电容器每公斤储能达48瓦时，与市售产品相当。他们还尝试了混合锂离子超级电容器，结合活性炭和硬碳电极，注入锂离子后，储能能力提升至传统版本的25倍。Barrios Cossio指出：“这一发现展示了用单一废弃物制造混合设备的潜力，这在技术上具有创新性。”

研究团队计划进一步优化储能机制，推动商业化应用。目标是开发更大规模的超级电容器，以支持可再生能源并网，帮助稳定电网。团队还将进行生命周期分析和可行性评估，以评估这一技术的可持续性。总体而言，与德国耶拿弗里德里希·席勒大学的Andrea Balducci小组合作，为当地废弃物问题提供了原型解决方案。Guzman表示：“这个项目使我们能直接应对行业现实挑战，非常有意义。”

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