تحوّلت أعقاب السجائر إلى إحدى أبرز المشكلات البيئية لأنها نفايات بلاستيكية تحتوي غالبًا على أسيتات السليلوز وتستغرق سنوات طويلة للتحلل، مع تسرب معادن ثقيلة إلى التربة، غير أن هذا التركيب البوليمرى نفسه دفع الباحثين إلى إعادة النظر فيها كمورد قابل للاستفادة التقنية.
تقنية صينية مبتكرة
نجح فريق بحثي من جامعة خنان في الصين في تطوير طريقة لتحويل أعقاب السجائر المهملة إلى مكونات عالية الأداء تستخدم في المكثفات الفائقة، وتمت معالجة هذه النفايات الخطرة لإنتاج أقطاب كربونية نانوية مسامية متطورة قادرة على دعم تقنيات تخزين الطاقة المستدامة وفق ما ذكره موقع Interesting Engineering.
خصائص أداء عالية
اعتمد الفريق بقيادة لي تشانغ كاو على عمليتى الكربنة الحرارية المائية والتحلل الحرارى لتحويل أعقاب السجائر إلى فحم حيوى نانوى مسامى هرمى مشوب بالنيتروجين والأكسجين، وعند تسخين المادة إلى 700 درجة مئوية وباستخدام مواد كيميائية ناخرة تشكلت بنية مجهرية ثلاثية الأبعاد ذات مساحة سطحية كبيرة عززت 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 الكيميائى يمكن أن ينتج أقطاباً كهربائية مستدامة تنافس البدائل التجارية مرتفعة التكلفة، وتشير الدراسة إلى أن هذه المواد الكربونية المشتقة من أعقاب السجائر يمكن أن تلعب دوراً مهماً في دعم المكثفات الفائقة المستخدمة في تثبيت شبكات الطاقة وتعزيز أداء المركبات الكهربائية وتشغيل الأجهزة المحمولة.
