تمثل أعقاب السجائر واحدة من القضايا البيئية الملحة نظرًا لاحتوائها على مواد بلاستيكية مثل أسيتات السليلوز التي تحتاج لسنوات طويلة للتحلل مما يؤدي إلى تسرب معادن ثقيلة إلى التربة، ومع ذلك، دفعت التركيبة البوليمرية لهذه النفايات الباحثين إلى استكشاف إمكانياتها كمورد يمكن الاستفادة منه تقنيًا.
تحويل السجائر إلى طاقة
تقنية صينية مبتكرة
نجح فريق بحثي من جامعة خنان في الصين في تطوير تقنية لتحويل أعقاب السجائر المهملة إلى مكونات عالية الأداء تستخدم في المكثفات الفائقة، حيث تمت معالجة هذه النفايات الخطرة لإنتاج أقطاب كربونية نانوية مسامية متطورة قادرة على دعم تقنيات تخزين الطاقة المستدامة وفقًا لموقع interesting engineering.
خصائص أداء عالية
اعتمد الفريق بقيادة ليتشانغ كاو على عمليتي الكربنة الحرارية المائية والتحلل الحراري لتحويل أعقاب السجائر إلى فحم حيوي نانوي مسامي هرمي مشوب بالنيتروجين والأكسجين، وعند تسخين المادة إلى 700 درجة مئوية باستخدام مواد كيميائية ناخرة تشكلت بنية مجهرية ثلاثية الأبعاد ذات مساحة سطحية كبيرة مما عزز السعة النوعية والموصلية، وأظهرت الاختبارات احتفاظ المادة بأكثر من 95% من سعتها بعد 10 آلاف دورة شحن وتفريغ.
تقليل النفايات ودعم الطاقة المستدامة
أثبتت النتائج أن التحكم الدقيق في الحفر الكيميائي يمكن أن ينتج أقطابًا كهربائية مستدامة تنافس البدائل التجارية مرتفعة التكلفة، ويشير البحث إلى أن هذه المواد الكربونية المشتقة من أعقاب السجائر يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في دعم المكثفات الفائقة المستخدمة في تثبيت شبكات الطاقة وتعزيز أداء المركبات الكهربائية وتشغيل الأجهزة المحمولة.