I mozziconi di sigaretta gettati rappresentano uno dei principali rischi di smaltimento dei rifiuti e di inquinamento ambientale. Ma i chimici dell'Università di Nottingham hanno scoperto che i carboni derivati ​​dai mozziconi di sigaretta hanno un'area superficiale estremamente elevata e una capacità di stoccaggio dell'idrogeno senza precedenti.

La ricerca è stata condotta da Robert Mokaya, Professore di Chimica dei Materiali, e Troy Scott Blankenship, uno studente di progetto universitario, nella School of Chemistry ed è stato pubblicato sulla rivista accademica Scienze energetiche e ambientali .

Il professor Mokaya ha dichiarato:"Abbiamo utilizzato i rifiuti di mozziconi di sigaretta come materiale di partenza per preparare materiali energetici che offrono proprietà di stoccaggio dell'idrogeno senza precedenti. Ciò potrebbe non solo affrontare un problema di inquinamento ambientale intrattabile - i mozziconi di sigaretta - ma offre anche nuove intuizioni sulla conversione di un importante prodotto di scarto. in materiali di stoccaggio dell'idrogeno molto attraenti."

L'idrogeno è attraente come combustibile perché se viene bruciato per produrre calore o reagito con l'aria in una cella a combustibile per produrre elettricità, l'unico sottoprodotto è l'acqua.

Risolvere un grave problema di smaltimento dei rifiuti

Ogni anno nel mondo vengono fumate quasi sei trilioni di sigarette. Questo genera più di 800, 000 tonnellate di mozziconi di sigaretta. Oltre a causare antiestetici rifiuti, i mozziconi di sigaretta contengono contaminanti come metalli pesanti tossici che possono penetrare nei corsi d'acqua potenzialmente causando danni sia all'uomo che alla fauna selvatica.

I mozziconi di sigaretta - i filtri di sigaretta usati - sono un rischio di inquinamento persistente perché contengono principalmente acetato di cellulosa che non è biodegradabile. Però, l'acetato di cellulosa li rende un interessante materiale di partenza per la valorizzazione dei carboni porosi. Tale valorizzazione è in linea con l'attuale tendenza ad abbandonare i precursori carboniosi a base di carbone a materiali di partenza derivati ​​da biomasse o rifiuti per la sintesi del carbonio poroso.

Trasformare i rifiuti in combustibili o fonti di energia

Carbonizzazione idrotermale, un processo che richiede solo acqua e calore, di mozziconi di sigaretta scartati produce un prodotto di carbonio chiamato idrochar. Il team di ricerca ha scoperto che quando l'hydrochar viene attivato genera carboni porosi ricchi di ossigeno che hanno un'area superficiale molto elevata.

Il professor Mokaya ha dichiarato:"Mostriamo che i carboni attivi derivati ​​da mozziconi di sigaretta o filtri, tramite carbonizzazione e attivazione idrotermali benigne sequenziali, sono super porosi con un'area superficiale ultra elevata e mostrano una capacità di stoccaggio dell'idrogeno senza precedenti. Questo lavoro non solo solleva l'interessante questione se la valorizzazione possa risolvere il problema intrattabile del mozzicone di sigaretta, ma offre anche carboni porosi che raggiungono nuovi livelli di stoccaggio dell'idrogeno per i materiali porosi in generale".

Nell'ambito della spinta verso l'"economia dell'idrogeno", in cui l'idrogeno è utilizzato come fonte di energia a basse emissioni di carbonio, questa tecnica potrebbe essere sviluppata per sostituire, Per esempio, benzina come carburante per il trasporto o gas naturale come combustibile per riscaldamento.

Questa pubblicazione fa parte della continua ricerca del team di carbonio sostenibile con proprietà ottimizzate come materiali energetici, incluso lo stoccaggio dell'idrogeno.