Wissenschaft im Trend: Zigarettenfilter zur umweltfreundlichen Energiespeicherung
Laut einer vor Kurzem in der Zeitschrift ‘Nanotechnology’ veröffentlichen Studie könnten Zigarettenfilter nichts geringeres als die lang ersehnte Antwort auf die Frage sein, wie erneuerbare Energien gespeichert werden können. Sie haben richtig gehört: Diese Verschmutzungsquelle könnte letztendlich zu einem Grundpfeiler der Bioökonomie werden. ‘Unsere Studie hat gezeigt, dass benutzte Zigarettenfilter über ein einfaches Verfahren, das gleichzeitig eine grüne Lösung zur Deckung des gesellschaftlichen Energiebedarfs anbietet, in nur einem Schritt in ein äußerst leistungsstarkes kohlenstoffbasiertes Material verwandelt werden können’, erklärt Jongheop Yi, Professor an der Seoul National University und Mitverfasser der Studie. Aber was genau ist so toll an Zigarettenfiltern? Ein Wort genügt als Antwort auf diese Frage: Celluloseacetat. Dieser Bestandteil, der in 95 % aller Zigarettenfilter zum Einsatz kommt, wird aufgrund von dessen Geschmackseigenschaften bevorzugt von der Tabakindustrie benutzt. Ebenjenes Material kann zufälligerweise als Superkondensator mit ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich Energiedichte, Leistungsdichte und Zyklusstabilität verwendet werden. Das Forschungsteam konnte dies mittels eines einstufigen Verbrennungsverfahrens, der ‘Pyrolyse’, erreichen. ‘Eine Kombination verschiedener Porengrößen stellt sicher, dass das Material eine höhere Dichtigkeit aufweist. Dies ist eine grundlegende Eigenschaft für einen Superkondensator, um ein schnelles Laden und Entladen zu ermöglichen’, meint Prof. Yi. Kohlenstoff ist aufgrund der geringen Kosten, der großen Oberfläche, der hohen elektrischen Leitfähigkeit und der langen Haltbarkeit das meistverwendete Material bei Superkondensatoren. Tests ergaben, dass das Material eine größere Menge elektrischer Energie als marktüblicher Kohlenstoff speichern kann. Dies gilt auch im Vergleich zu Graphen- und Kohlenstoffnanoröhren. ‘Zahlreiche Länder entwickeln strenge Vorschriften, um zu verhindern, dass Billionen toxischer und nicht biologisch abbaubarer Zigarettenfilter jedes Jahr in der Umwelt entsorgt werden—unsere Methode ist nur ein Weg, um dies zu erreichen’, erläutert Prof. Yi.Das neue Material könnte schon bald in Computer, Handgeräte, Elektrofahrzeuge sowie Windturbinen zur Energiespeicherung integriert werden. Besonders vielversprechend hierbei ist jedoch die Lösung, mit der eine maßgebliche Verschmutzungsquelle zum Versiegen gebracht werden kann, welche Erde und Wasser beträchtliche Mengen arsenhaltiger und weiterer schädlicher Chemikalien zuführt. Etwa 5,6 Billionen – oder 766.571 metrische Tonnen – verbrauchter Zigaretten werden jährlich weltweit in der Umwelt zurückgelassen.Studie verfügbar unter: http://iopscience.iop.org/0957-4484/25/34/345601/(öffnet in neuem Fenster)
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