Scienziati in Corea del Sud hanno sviluppato un nuovo modo di immagazzinare energia che offre anche una soluzione a un crescente problema ambientale.

Riportare i loro risultati nella rivista IOP Publishing Nanotecnologia , il team di ricerca ha convertito con successo mozziconi di sigaretta usati in un materiale ad alte prestazioni che potrebbe essere integrato nei computer, dispositivi palmari, veicoli elettrici e turbine eoliche per immagazzinare energia.

Secondo lo studio, questo materiale supera il carbonio disponibile in commercio, grafene e nanotubi di carbonio. Un giorno potrebbe essere utilizzato per rivestire gli elettrodi dei supercondensatori:componenti elettrochimici in grado di immagazzinare quantità estremamente elevate di energia elettrica.

"Il nostro studio ha dimostrato che i filtri per sigarette usati possono essere trasformati in un materiale a base di carbonio ad alte prestazioni utilizzando un semplice processo in un unico passaggio, che offre contemporaneamente una soluzione verde per soddisfare le esigenze energetiche della società, ", afferma il co-autore professor Jongheop Yi della Seoul National University.

"Numerosi paesi stanno sviluppando normative rigorose per evitare che i trilioni di filtri di sigaretta usati tossici e non biodegradabili che vengono smaltiti nell'ambiente ogni anno. Il nostro metodo è solo un modo per raggiungere questo obiettivo, " aggiunge il professor Yi.

Il carbonio è il materiale più comune che si trova nei supercondensatori grazie al suo basso costo, superficie elevata, elevata conducibilità elettrica e stabilità a lungo termine. Scienziati di tutto il mondo stanno lavorando per migliorare le caratteristiche dei supercondensatori, come la loro densità di energia, densità di potenza e stabilità del ciclo, cercando di ridurre i costi di produzione.

Nel loro studio, Il professor Yi e i suoi colleghi hanno dimostrato che le fibre di acetato di cellulosa presenti nella maggior parte dei filtri per sigarette potrebbero essere trasformate in un materiale a base di carbonio utilizzando un semplice, tecnica di combustione in un solo passaggio chiamata pirolisi. Il materiale risultante conteneva una serie di minuscoli pori, aumentando le sue prestazioni come materiale supercapacitivo.

"Un supercondensatore ad alte prestazioni dovrebbe avere un'ampia superficie, che può essere ottenuto incorporando un gran numero di piccoli pori nel materiale, " afferma il professor Yi. "Una combinazione di diverse dimensioni dei pori assicura che il materiale abbia densità di potenza elevate, che è una proprietà essenziale in un supercondensatore."

Una volta fabbricato, il materiale a base di carbonio è stato attaccato a un elettrodo e testato in un sistema a tre elettrodi per vedere quanto bene il materiale potesse assorbire gli ioni dell'elettrolita (carica) e quindi rilasciarli (scarica). Il materiale immagazzinava più energia elettrica del carbonio disponibile in commercio, grafene e
nanotubi di carbonio.

"Il nostro materiale a base di carbonio ha il potenziale per essere utilizzato come materiale per elettrodi nelle batterie agli ioni di litio, un materiale di supporto del catalizzatore nelle celle a combustibile, e adsorbenti inquinanti, " afferma il professor Yi. "Ci auguriamo che le nostre invenzioni alla fine contribuiranno a ridurre l'onere ambientale dei mozziconi di sigaretta, riducendo al contempo il costo di produzione di materiali in carbonio di alta qualità".

Usare i mozziconi di sigaretta per combattere la dengue

Oltre al loro potenziale di immagazzinamento di energia, i mozziconi di sigaretta potranno un giorno essere usati per controllare la dengue, una delle malattie virali trasmesse dalle zanzare più importanti al mondo.

Notando che i mozziconi di sigaretta sono "impregnati di migliaia di composti chimici, molti dei quali sono altamente tossici e nessuno dei quali ha una storia di resistenza alle zanzare, " un gruppo di ricerca in Malesia, Il Giappone e la Thailandia hanno esaminato il loro potenziale per il controllo delle zanzare che ospitano il virus della dengue.

Riportare i suoi risultati sulla rivista Acta Tropica , il team ha scoperto che le zanzare femmine in realtà preferiscono deporre le uova in un ambiente che contiene mozziconi di sigaretta rispetto a un ambiente privo di mozziconi. Cosa c'è di più, i ricercatori hanno osservato che l'esposizione ai rifiuti di mozziconi di sigaretta ha "effetti dannosi sulla [fertilità] e la longevità della prole [della zanzara]".