Des scientifiques sud-coréens ont mis au point une nouvelle façon de stocker l'énergie qui offre également une solution à un problème environnemental croissant.

Rapporter leurs découvertes dans la revue IOP Publishing Nanotechnologie , l'équipe de recherche a réussi à convertir des mégots de cigarettes usagés en un matériau hautement performant qui pourrait être intégré dans les ordinateurs, Appareils portables, des véhicules électriques et des éoliennes pour stocker l'énergie.

Selon l'étude, ce matériau surpasse le carbone disponible dans le commerce, graphène et nanotubes de carbone. Il pourra un jour être utilisé pour revêtir les électrodes des supercondensateurs :des composants électrochimiques capables de stocker des quantités extrêmement importantes d'énergie électrique.

"Notre étude a montré que les filtres de cigarettes usagés peuvent être transformés en un matériau à base de carbone hautement performant en utilisant un processus simple en une seule étape, qui offre simultanément une solution verte pour répondre aux besoins énergétiques de la société, ", déclare le co-auteur, le professeur Jongheop Yi de l'Université nationale de Séoul.

« De nombreux pays développent des réglementations strictes pour éviter les milliers de milliards de filtres de cigarettes usagés toxiques et non biodégradables qui sont jetés dans l'environnement chaque année. Notre méthode n'est qu'un moyen d'y parvenir, " ajoute le professeur Yi.

Le carbone est le matériau le plus courant dans les supercondensateurs en raison de son faible coût, grande surface, conductivité électrique élevée et stabilité à long terme. Les scientifiques du monde entier s'efforcent d'améliorer les caractéristiques des supercondensateurs, telles que leur densité énergétique, densité de puissance et stabilité du cycle – tout en essayant de réduire les coûts de production.

Dans leur étude, Le professeur Yi et ses collègues ont démontré que les fibres d'acétate de cellulose présentes dans la plupart des filtres de cigarettes pouvaient être transformées en un matériau à base de carbone à l'aide d'un simple technique de combustion en une étape appelée pyrolyse. Le matériau résultant contenait un certain nombre de minuscules pores, augmentant ses performances en tant que matériau supercapacitif.

"Un matériau de supercondensateur haute performance doit avoir une grande surface, ce qui peut être réalisé en incorporant un grand nombre de petits pores dans le matériau, " explique le professeur Yi. " Une combinaison de différentes tailles de pores garantit que le matériau a des densités de puissance élevées, qui est une propriété essentielle dans un supercondensateur."

Une fois fabriqué, le matériau à base de carbone a été attaché à une électrode et testé dans un système à trois électrodes pour voir dans quelle mesure le matériau pouvait adsorber les ions électrolytiques (charge) puis les libérer (décharge). Le matériau stockait plus d'énergie électrique que le carbone disponible dans le commerce, graphène et
nanotubes de carbone.

"Notre matériau à base de carbone a le potentiel d'être utilisé comme matériau d'électrode dans les batteries lithium-ion, un matériau support de catalyseur dans les piles à combustible, et les adsorbants polluants, ", déclare le professeur Yi. "Nous espérons que nos inventions contribueront à terme à réduire la charge environnementale des mégots de cigarettes tout en réduisant le coût de fabrication des matériaux en carbone de haute qualité."

Utiliser des mégots de cigarettes pour lutter contre la dengue

En plus de leur potentiel de stockage d'énergie, les mégots de cigarettes pourraient un jour être utilisés pour lutter contre la dengue, l'une des maladies virales transmises par les moustiques les plus importantes au monde.

Notant que les mégots de cigarettes sont « imprégnés de milliers de composés chimiques, dont beaucoup sont hautement toxiques et dont aucun n'a d'antécédents de résistance chez les moustiques, " une équipe de recherche en Malaisie, Le Japon et la Thaïlande ont examiné leur potentiel de lutte contre les moustiques porteurs du virus de la dengue.

Rapporter ses découvertes dans le journal Acta Tropica , l'équipe a découvert que les moustiques femelles préfèrent en fait pondre leurs œufs dans un environnement contenant des mégots de cigarettes plutôt qu'un environnement sans mégots. Quoi de plus, les chercheurs ont observé que l'exposition aux déchets de mégots de cigarettes a « des effets néfastes sur la [fertilité] et la longévité de la progéniture [des moustiques] ».