As pontas de cigarro descartadas são um grande risco de eliminação de resíduos e poluição ambiental. Mas químicos da Universidade de Nottingham descobriram que os carbonos derivados de pontas de cigarro têm uma área de superfície ultra-alta e uma capacidade de armazenamento de hidrogênio sem precedentes.

A pesquisa foi realizada por Robert Mokaya, Professor de Química de Materiais, e Troy Scott Blankenship, um aluno do projeto de graduação, na Escola de Química e foi publicado na revista acadêmica Energia e Ciência Ambiental .

O professor Mokaya disse:"Utilizamos resíduos de pontas de cigarro como matéria-prima para preparar materiais energéticos que oferecem propriedades de armazenamento de hidrogênio sem precedentes. Isso pode não apenas resolver um problema de poluição ambiental intratável - pontas de cigarro - mas também oferece novos insights sobre a conversão de um grande produto residual em materiais de armazenamento de hidrogênio muito atraentes. "

O hidrogênio é atraente como combustível porque quer seja queimado para produzir calor ou reagido com o ar em uma célula de combustível para produzir eletricidade, o único subproduto é a água.

Resolvendo um grande problema de eliminação de resíduos

Todos os anos, quase seis trilhões de cigarros são fumados em todo o mundo. Isso gera mais de 800, 000 toneladas de pontas de cigarro. Além de causar lixo feio, pontas de cigarro contêm contaminantes, como metais pesados ​​tóxicos, que podem contaminar os cursos d'água, causando danos aos seres humanos e à vida selvagem.

Bitucas de cigarro - filtros de cigarro usados ​​- são um perigo de poluição persistente porque contêm principalmente acetato de celulose, que não é biodegradável. Contudo, o acetato de celulose os torna um material de partida atraente para a valorização em carbonos porosos. Tal valorização está de acordo com a tendência atual de se afastar dos precursores carbonáceos à base de carvão para materiais de partida derivados de biomassa ou à base de resíduos para a síntese de carbono poroso.

Transformando resíduos em combustíveis ou fontes de energia

Carbonização hidrotérmica, um processo que requer apenas água e calor, de pontas de cigarro descartadas produz um produto de carbono chamado hydrochar. A equipe de pesquisa descobriu que, quando o hidrocarvão é ativado, ele gera carbonos porosos ricos em oxigênio que têm uma área de superfície muito alta.

O professor Mokaya disse:"Mostramos que os carvões ativados derivados de pontas de cigarro ou filtros, via carbonização hidrotérmica benigna sequencial e ativação, são superporosos com área de superfície ultra-alta e exibem capacidade de armazenamento de hidrogênio sem precedentes. Este trabalho não só levanta a questão interessante de saber se a valorização pode resolver o problema da bituca de cigarro intratável, mas também oferece carbonos porosos que atingem novos níveis de armazenamento de hidrogênio para materiais porosos em geral. "

Como parte do esforço em direção à 'Economia do Hidrogênio', em que o hidrogênio é usado como uma fonte de energia de baixo carbono, esta técnica pode ser desenvolvida para substituir, por exemplo, gasolina como combustível de transporte ou gás natural como combustível de aquecimento.

Esta publicação faz parte da busca contínua da equipe por carbonos sustentáveis ​​com propriedades otimizadas como materiais de energia, inclusive para armazenamento de hidrogênio.