Сигаретные окурки как материал для хранения энергии

25

Сигареты не только вредны для здоровья активных и пассивных курильщиков, но также несут вред для окружающей среды.

Сигаретные окурки составляют большую часть окружающего нас мусора: выброшенные прямо на тротуаре, из окон автомобилей или с балконов домов. Так или иначе, окурки не только является неотъемлемой частью нашего окружения, но еще в большом количестве попадают в водоемы.

Подсчитано, что по всему миру порядка 5,6 миллионов сигаретных окурков – 766,571 метрических тонн – ежегодно засоряют окружающую среду.

Группа южнокорейских ученых нашла способ не только избавить окружающую среду от огромного количества сигаретных окурков, но и превратить их в нечто полезное.

Они предложили технологию, которая преобразовывает окурки в высокопроизводительные материалы, которые могут быть интегрированы для хранения энергии в компьютеры, портативные устройства, электрические транспортные средства и ветряные турбины.

На презентации своей технологии несколько дней назад журналу Nanotechnology (рецензируемый научный журнал, освещающий исследования во всех областях нанотехнологий) исследователи продемонстрировали превосходную производительность материалам по сравнению с коммерческими аналогами — углеродом, графеном и углеродными нанотрубками.

Исследователи надеются, что материал может быть использован для покрытия электродов суперконденсаторов – электрохимические компоненты, которые могут хранить очень большие объемы электрической энергии – параллельно с этим предлагая решение экологической проблемы, связанной с растущим количеством сигаретных окурков.

Соавтор исследования профессор Йонгхеоп Йи (Jongheop Yi) из Сеульского национального университета сказал: «Наше исследование отлично продемонстрировало, что сигаретные фильтры могут быть преобразованы в высокоэффективный материал на основе углерода, используя простой одностадийный процесс, который предлагает «зеленое» решение одновременно удовлетворяющее энергетические потребности общества.

Многие страны развивают строгие правила, чтобы избежать триллионы токсичных и не поддающихся биохимическому разложению использованных сигаретных фильтров, которые ежегодно попадают в окружающую среду. Наш метод является одним из лучших на сегодняшний день способов достижения результата».

Facepla.net рассказывал о прошлогодней масштабной антитабачной программы в Австралии, которая ведет самую жестокую антитабачную политику в мире.

Углерод является наиболее распространенным материалом из которого производят компоненты суперконденсаторов, по причине его низкой стоимости, высокой площади поверхности, высокой электропроводимости и долговременной стабильности.

В настоящий момент ученые всего мира работают в направлении улучшения характеристик суперконденсаторов – таких как плотность энергии, мощностная плотность и стабильность цикла – в тоже время, пытаясь снизить производственные затраты.
В своем исследовании ученые показали, что волокна ацетата целлюлозы, из которого в основном состоят сигаретные фильтры, могут быть преобразованы в материал на основе углерода с помощью простой, одношаговой техники термического разложения, или другими словами — пиролиза.

Врезультате такого сжигания получается материал на основе углерода, имеющий в своей структуре огромное количество крошечшых пор и обладающий сверхъемкостными характеристиками.

«Материал для высокопроизводительных суперконденсаторов должен иметь большую площадь поверхности, что может быть достигнуто путем получения большого количества мелких пор в его структуре», продолжает профессор Йи.
«Сочетание пор различных размеров гарантирует, что материал имеет высокую плотность мощности, что является необходимым свойством суперконденсатора для быстрой зарядки и разрядки».

Полученный в лабораторных условиях материал был нанесен на электроды и протестирован в трехэлектродной системе для проверкте его способности абсорбировать ионы электролита (заряжаться) и освобождать их (разряжаться). В результате материал показал способность удерживать большее количество энергии, чем коммерчески доступный углерода, а так же чем графен и углеродные нанотрубки, как и сообщалось после получения результатов предыдущих исследований.

Facepla.net по материалам iop.org

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ