Kasserade cigarettstänger - nästa högpresterande väteförvaringsmaterial?

Fungerar kasserade batterier? (Maj 2019).

Anonim

Kasserade cigarettstöt är en stor avfallshantering och miljöföroreningsrisk. Men kemister vid University of Nottingham har upptäckt att kolsubstanserade cigaretter har ultrahög yta och oöverträffad väteförvaringskapacitet.

Forskningen gjordes av Robert Mokaya, professor i materialkemi, och Troy Scott Blankenship, en doktorandstudent, i Kemiska skolan och har publicerats i den akademiska tidskriften Energy and Environmental Science.

Professor Mokaya sa: "Vi har använt cigarettstötavfall som utgångsmaterial för att förbereda energimaterial som erbjuder oöverträffade väteförvaringsegenskaper. Det kan inte bara ta itu med ett svårt miljöföroreningsproblem - cigarettbottnar - men ger också nya insikter på att konvertera en stor avfallsprodukt till mycket attraktiva väteförvaringsmaterial. "

Väte är attraktivt som bränsle, för att om det brinner för att producera värme eller reagera med luft i en bränslecell för att producera el är den enda biprodukten vatten.

Lösning av ett stort problem för bortskaffande av avfall

Varje år röks nästan sex biljoner cigaretter över hela världen. Detta genererar mer än 800 000 ton cigarettskott. Bortsett från att orsaka otäcka kullar innehåller cigarettstötningar föroreningar som giftiga tungmetaller som kan läcka ut i vattendrag som potentiellt skadar både människor och vilda djur.

Cigarettstänger - använda cigarettfilter - är en långvarig föroreningsrisk eftersom de huvudsakligen innehåller cellulosaacetat som inte är biologiskt nedbrytbart. Emellertid gör cellulosaacetat dem ett attraktivt utgångsmaterial för valörisering till porösa kolatomer. Sådan valorisering är i linje med den nuvarande trenden att flytta sig från kolbaserade kolhaltiga prekursorer till biomassafledda eller avfallsbaserade utgångsmaterial för porös kolsyntes.

Slir av avfall till bränslen eller energikällor

Hydrotermisk karbonisering, en process som endast kräver vatten och värme, av kasserade cigarettstöt ger en kolprodukt kallad hydrokar. Forskargruppen fann att när hydrokarken aktiveras genererar den syrerika porösa kolatomer som har mycket hög ytarea.

Professor Mokaya sa: "Vi visar att aktiverade kol som härrör från cigarettstöt eller filter, genom sekventiell godartad hydrotermisk koldisering och aktivering, är superporösa med ultrahög ytarea och uppvisar en hög kapacitet för högt vätgasförvaring. Detta arbete väcker inte bara den intressanta frågan om valoriseringen kan lösa det otänkbara cigarettstötproblemet men också erbjuder porösa kolatomer som uppnår nya nivåer av väteförvaring för porösa material i allmänhet. "

Som en del av drivningen mot "Vätgasekonomin", där vätgas används som en energikälla med låga koldioxidutsläpp, kan denna teknik utvecklas för att ersätta exempelvis bensin som transportbränsle eller naturgas som uppvärmningsbränsle.

Denna publikation är en del av lagets pågående sökning efter hållbara kol med optimerade egenskaper som energimaterial, inklusive för väteförvaring.

menu
menu