Um grupo de cientistas da Coreia do Sul converteu pontas de cigarro usadas em um material de alto desempenho que poderia ser integrado em computadores, dispositivos portáteis, veículos elétricos e turbinas eólicas para armazenar energia.

Apresentando suas descobertas hoje, 5 de agosto de 2014, no jornal Nanotecnologia , os pesquisadores demonstraram o desempenho superior do material em comparação ao carbono disponível comercialmente, grafeno e nanotubos de carbono.

Espera-se que o material possa ser usado para revestir os eletrodos de supercapacitores - componentes eletroquímicos que podem armazenar quantidades extremamente grandes de energia elétrica - enquanto também oferece uma solução para o crescente problema ambiental causado por filtros de cigarro usados.

Estima-se que até 5,6 trilhões de cigarros usados, ou 766, 571 toneladas métricas, são depositados no meio ambiente em todo o mundo todos os anos.

Co-autor do estudo Professor Jongheop Yi, da Universidade Nacional de Seul, disse:"Nosso estudo mostrou que os filtros de cigarro usados ​​podem ser transformados em um material à base de carbono de alto desempenho usando um processo simples de uma etapa, que simultaneamente oferece uma solução verde para atender às demandas de energia da sociedade.

"Vários países estão desenvolvendo regulamentações estritas para evitar os trilhões de filtros de cigarros usados ​​tóxicos e não biodegradáveis ​​que são descartados no meio ambiente a cada ano - nosso método é apenas uma maneira de conseguir isso."

O carbono é o material mais popular do qual os supercapacitores são compostos, devido ao seu baixo custo, alta área de superfície, alta condutividade elétrica e estabilidade de longo prazo.

Cientistas de todo o mundo estão trabalhando atualmente para melhorar as características dos supercondensadores, como densidade de energia, densidade de potência e estabilidade do ciclo - ao mesmo tempo que tenta reduzir os custos de produção.

Em seu estudo, os pesquisadores demonstraram que as fibras de acetato de celulose das quais os filtros de cigarro são compostos, em sua maioria, podem ser transformadas em um material à base de carbono usando um simples, técnica de queima de uma etapa chamada pirólise.

Como resultado deste processo de queima, o material à base de carbono resultante continha uma série de minúsculos poros, aumentando seu desempenho como um material supercapacitivo.

"Um material de supercapacitor de alto desempenho deve ter uma grande área de superfície, que pode ser conseguido incorporando um grande número de pequenos poros no material, "continuou o professor Yi.

"Uma combinação de diferentes tamanhos de poros garante que o material tenha altas densidades de potência, que é uma propriedade essencial em um supercapacitor para o carregamento e descarregamento rápidos. "

Uma vez fabricado, o material à base de carbono foi anexado a um eletrodo e testado em um sistema de três eletrodos para ver quão bem o material poderia adsorver íons eletrolíticos (carga) e então liberar íons eletrolíticos (descarga).

O material armazenou uma quantidade maior de energia elétrica do que o carbono disponível comercialmente e também teve uma quantidade maior de armazenamento em comparação com grafeno e nanotubos de carbono, conforme relatado em estudos anteriores.