به گزارش الفبای رشد به نقل از مهر،پژوهشگران با پردازش شیمیایی فیلترهای دورریخته شده سیگار، موفق به ساخت کربنهای نانومتخلخلی شدهاند که میتوانند به عنوان الکترود در ابرخازنها (ذخیرهسازهای فوقسریع انرژی) مورد استفاده قرار گیرند. این دستاورد علاوه بر کمک به حل یک معضل بزرگ زیستمحیطی، راهی برای تولید مواد پیشرفته و کمهزینه برای صنعت انرژی است.
فیلترهای سیگار در زمره پرتعدادترین اقلام دورریختنی در جهان هستند که سالانه میلیونها تن از آنها انباشته شده و مواد شیمیایی سمی خود را به خاک و آبهای روان نشت میدهند. یک مطالعه جدید نشان میدهد که این شکل پایدار از زباله میتواند به منبعی ارزشمند برای فناوری انرژی پاک نیز تبدیل شود. پژوهشگران با تبدیل فیلترهای سیگار به مواد کربنی پیشرفته، راهی برای دگرگون ساختن پسماندهای خطرناک به اجزای پُربازده برای ابرخازنها (Supercapacitors) نشان دادهاند.
ابرخازنها دستگاههای ذخیرهسازی انرژی هستند که برای سرعت و دوام طراحی شدهاند. برخلاف باتریهای لیتیومیونی که به واکنشهای شیمیایی متکی هستند، ابرخازنها انرژی را از طریق انباشت بار الکتریکی روی سطح الکترودها ذخیره میکنند. این ویژگی به آنها اجازه میدهد با سرعت بسیار بالا شارژ و دِشارژ شوند، توان بالا تحویل دهند و در طول دهها هزار چرخه، بهطور قابل اطمینانی کار کنند. محدودیت اصلی آنها در خود الکترودها نهفته است. عملکرد ابرخازن به شدت به سطح موثر، ساختار حفرهای و رسانایی الکتریکی بستگی دارد؛ عواملی که همگی چگونگی حرکت کارآمد بارها و یونها را تعیین میکنند.
مواد کربنی ساختهشده از زیستتوده (بیومس) به عنوان جایگزینی پایدار برای مواد الکترود متعارف، توجهات را به خود جلب کردهاند. فیلترهای سیگار بهویژه گزینهای بسیار امیدبخش هستند، زیرا عمدتاً از سلولز و استات سلولز تشکیل شدهاند؛ پلیمرهایی که در صورت پردازش دقیق میتوانند به کربن نانومتخلخل تبدیل شوند. تاکنون، این پتانسیل عمدتاً دستنخورده باقی مانده بود.
