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    Les mégots de cigarettes jetés, le prochain matériau de stockage d'hydrogène hautement performant ?

    Crédit :Université de Nottingham

    Les mégots de cigarettes jetés constituent un risque majeur d'élimination des déchets et de pollution de l'environnement. Mais des chimistes de l'Université de Nottingham ont découvert que les carbones dérivés des mégots de cigarettes ont une surface ultra-élevée et une capacité de stockage d'hydrogène sans précédent.

    La recherche a été menée par Robert Mokaya, Professeur de chimie des matériaux, et Troy Scott Blankenship, un étudiant de projet de premier cycle, à l'École de chimie et a été publié dans la revue académique Sciences de l'énergie et de l'environnement .

    Le professeur Mokaya a déclaré :« Nous avons utilisé des déchets de mégots de cigarettes comme matière première pour préparer des matériaux énergétiques qui offrent des propriétés de stockage d'hydrogène sans précédent. en matériaux de stockage d'hydrogène très attractifs.

    L'hydrogène est intéressant en tant que combustible car, qu'il soit brûlé pour produire de la chaleur ou qu'il réagisse avec l'air dans une pile à combustible pour produire de l'électricité, le seul sous-produit est l'eau.

    Résoudre un problème majeur d'élimination des déchets

    Chaque année, près de six mille milliards de cigarettes sont fumées dans le monde. Cela génère plus de 800, 000 tonnes de mégots de cigarettes. En plus de causer des déchets inesthétiques, les mégots de cigarettes contiennent des contaminants tels que des métaux lourds toxiques qui peuvent s'infiltrer dans les cours d'eau et causer des dommages à la fois aux humains et à la faune.

    Les mégots de cigarettes - filtres de cigarettes usagés - représentent un risque de pollution persistant car ils contiennent principalement de l'acétate de cellulose qui n'est pas biodégradable. Cependant, l'acétate de cellulose en fait une matière première intéressante pour la valorisation en charbons poreux. Une telle valorisation s'inscrit dans la tendance actuelle à s'éloigner des précurseurs carbonés à base de charbon au profit de matières premières dérivées de la biomasse ou de déchets pour la synthèse de carbone poreux.

    Transformer les déchets en combustibles ou en sources d'énergie

    Carbonisation hydrothermale, un processus qui ne nécessite que de l'eau et de la chaleur, des mégots de cigarettes jetés donne un produit carboné appelé hydrochar. L'équipe de recherche a découvert que lorsque l'hydrochar est activé, il génère des charbons poreux riches en oxygène qui ont une très grande surface spécifique.

    Le professeur Mokaya a déclaré :« Nous montrons que les charbons actifs dérivés de mégots de cigarettes ou de filtres, par carbonisation et activation hydrothermales bénignes séquentielles, sont super poreux avec une surface spécifique ultra élevée et présentent une capacité de stockage d'hydrogène sans précédent. Ce travail soulève non seulement la question intéressante de savoir si la valorisation peut résoudre le problème insoluble du mégot de cigarette, mais offre également des carbones poreux qui atteignent de nouveaux niveaux de stockage d'hydrogène pour les matériaux poreux en général. »

    Dans le cadre de la marche vers l'« Économie de l'hydrogène », dans laquelle l'hydrogène est utilisé comme source d'énergie à faible émission de carbone, cette technique pourrait être développée pour remplacer, par exemple, l'essence comme carburant de transport ou le gaz naturel comme combustible de chauffage.

    Cette publication fait partie de la recherche continue de l'équipe de carbones durables avec des propriétés optimisées en tant que matériaux énergétiques, y compris pour le stockage de l'hydrogène.


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