Z „vajglů“ materiál pro energetiku
Základem studie je snaha spojit dva problémy: obrovské množství vyhozených nedopalků a rostoucí poptávku po energetických úložištích. Pokud by se cigaretové filtry podařilo využít jako surovinu pro výrobu energetických materiálů, mohl by odpad získat zcela nové využití.
Filtry jsou totiž tvořeny především celulózovým acetátem, což je uhlíkatý polymer. Ten lze při vhodném zpracování přeměnit na takzvaný biochar – porézní uhlíkový materiál, který je schopný ukládat elektrický náboj.
Mohlo by vás zajímat
Tepelné zpracování a chemická úprava
V rámci experimentu vědci nejprve sesbírané filtry vyčistili a rozdrtili. Následně materiál prošel tepelným zpracováním při teplotách kolem 700 °C a chemickou aktivací. Během tohoto procesu do jeho struktury přidali atomy dusíku a kyslíku a zároveň vytvořili hustou síť mikroskopických pórů.
Výsledkem je materiál s extrémně velkým vnitřním povrchem – přes 2 100 metrů čtverečních na jeden gram. Právě tato vlastnost je zásadní pro schopnost ukládat elektrickou energii.
Nedopalky v superkondenzátorech
Nový materiál vědci otestovali jako elektrodu v superkondenzátorech. Ty fungují jinak než klasické baterie: dokážou se velmi rychle nabíjet i vybíjet a vydrží obrovské množství cyklů, i když ukládají méně energie než běžné akumulátory.
Testy ukázaly, že výkon materiálu zůstává stabilní i po 10 000 nabíjecích cyklech, přičemž si uchoval více než 95 % původní kapacity. Energetická hustota přesáhla 24 Wh/kg, což je hodnota srovnatelná s komerčně používaným aktivním uhlím.
Mohlo by vás zajímat
Odpad jako surovina budoucnosti
Výzkum naznačuje, že cigaretové nedopalky by jednou mohly sloužit jako levná surovina pro výrobu energetických úložišť. Takový přístup by mohl pomoci snížit množství odpadu i závislost na surovinách, které se běžně používají při výrobě baterií – například lithiu, kobaltu nebo niklu.
Pokud by se technologie podařilo rozšířit do praxe, mohl by se z jednoho z nejrozšířenějších druhů městského odpadu stát nečekaný zdroj materiálu pro moderní energetiku.
5 foto
