Niedopałki papierosów mogą wesprzeć technologie czystej energii

Z odpadu palaczy nanoporowaty biowęgiel z domieszką azotu i tlenu

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Energy & Environmental Nanotechnology” naukowcy opisali metodę przekształcania zużytych niedopałków papierosów w nanoporowaty biowęgiel z domieszką azotu i tlenu, który doskonale sprawdza się jako materiał na elektrody do superkondensatorów. To urządzenia przeznaczone do magazynowania energii znane ze szczególnie szybkiego ładowania, długiej żywotności oraz wysokiej mocy wyjściowej. Z tych powodów są atrakcyjne dla zastosowań obejmujących np. elektronikę przenośną czy systemy energii odnawialnej.

– Nasza praca pokazuje, że niedopałki papierosów to nie tylko problem związany z zanieczyszczeniem, ale także cenny zasób węgla – mówi Leichang Cao, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Energy & Environment Nexus”.

– Poprzez ich konwersję w funkcjonalne, porowate materiały węglowe, możemy rozwiązać problem gospodarki odpadami, wspierając jednocześnie technologie czystej energii – podkreśla.

Materiał węglowy z odpadów w superkondensatorze

Po zbudowaniu pełnego superkondensatora, elektrody pochodzące z niedopałków zapewniły gęstość energii przekraczającą 24 watogodziny na kilogram przy jednocześnie wysokiej gęstość mocy, co potwierdza ich potencjał w praktycznych zastosowaniach.

– Nasze wyniki są zdumiewające jak na materiał węglowy pochodzący w całości z odpadów. Połączenie silnej porowatości oraz grup funkcyjnych azotu i tlenu zapewnia elektrodzie doskonałe przewodnictwo, stabilność i zdolność magazynowania energii – stwierdza współautor badania, prof. Jinglai Zhang.

– Badanie to pokazuje rozwiązanie o charakterze zamkniętym, w którym obciążenie dla środowiska staje się technologicznym atutem. Otwiera to nowe możliwości przekształcania codziennych odpadów w materiały wspierające zrównoważone systemy energetyczne – dodaje prof. Cao.