Для строительства СНЭ нужны яйца или Под скорлупой электроэнергетики

Сегодня наши #пятничные_истории — не про аварии, не про гигантские ветряки и не про солнечные батареи (хотя среди них есть очень занятные, но об этом – в другой раз). Сегодня — Всемирный день яйца и поэтому мы расскажем вам о более крутых вещах.

Какая связь между яйцами и энергией?

Уже довольно давно, в 2012 году, исследователи Университета Альберты (Канада) под руководством профессора Давида Митлина (David Mitlin) и научного сотрудника Джи Ли (Zhi Li) решили попробовать использовать мембраны яичной скорлупы и яичные белки для производства электродов суперконденсаторов. После карбонизации (нагрева до 800 градусов) и активации (нагрева до 300 градусов на воздухе в течение 2 часов) скорлупа превращалась в пористую структуру с большой площадью поверхности для удержания заряда. Новый материал с запахом подгоревшей яичницы показывал электрические характеристики, примерно в 100 раз превосходящие аналог из активированного угля.

Исследователи смогли найти своё «Колумбово яйцо» в электродостроении — достичь удельной ёмкости порядка 300 Ф/г, причём материал сохранял до 97 % эффективности даже после 10 000 циклов заряда/разряда в кислотном электролите.

Горелые яйца не принесли канадским учёным коммерческого успеха – нам не удалось найти организованный ими стартап AltaCap (aka «Альбертский конденсатор») среди электроэнергетических гигантов, но хорошо приготовленная идея не протухла и последующие исследования продолжили развивать идеи переработки яичной скорлупы и мембраны в сырьё для электродов.

В 2023 году польско-австралийская команда исследователей опубликовала работу «From waste to energy storage...». Они кальцинировали яичную скорлупу и карбонизировали мембрану, превращая их в материалы для суперконденсаторов и анодов для Li-ионных батарей.

В других исследованиях выяснено, что яичная мембрана, даже без экстремальной обработки, может выступать как легкая сепараторная или пористая субструктура в устройствах хранения энергии (благодаря своей тонкости и пористости). Статья «Low-temperature carbonized MXene/protein-based eggshell membrane composite as free-standing electrode for flexible supercapacitors» поведала о разработке композитных электродов на базе мембраны яичной скорлупы, интегрированной с MXene-компонентами (совсем недавно открытый перспективный класс материалов для СНЭ). А совсем свежая (август 2025 года) публикация рассказала что тонкие биоплёнки из мембраны яичной скорлупы могут регулировать осаждение цинка и повышать срок службы аккумуляторов.

Представляете: наши бабушки, говорившие «Ешь яички – в них сила», были абсолютно правы. Яйцо оказалось не просто источником белка, а потенциальным хранилищем электрической энергии. Скоро порцией утренней яичницы можно будет зарядить энергией не только себя, но и свой смартфон. И хотя яйца курицу не учат, похоже, что новые исследования могли бы спасти от профессионального выгорания курицу из другой нашей пятничной истории, которая поторопилась врываться в электроэнергетику.

Кажется, пора отменять поговорку «Выеденного яйца не стоит» — яйца могут быть необычайно круты и скрывать в себе потенциал для инноваций. Формируя энергетику будущего, не стоит складывать все яйца в одну корзину и надеяться только на кремний, литий и редкие металлы. Возможно, она будет построена из того, что принято считать отходами и помехой для танцев.

Так что завтра утром, взяв из холодильника яйцо для омлета, вглядитесь — а вдруг под скорлупой действительно прячется энергия завтрашнего дня?