Țigările ar putea fi folosite pentru a crea un combustibil biodegradabil

Normele de mediu mai stricte și poluarea cu combustibili fosili cer utilizarea unor combustibili mai curați, cum ar fi biodieselul. Acest diesel bazat pe ulei vegetal sau grăsime animală este biodegradabil, de până la patru ori mai rapid decât dieselul din petrol și nu este toxic. Acum, cercetătorii propun combustibilul verde din reziduuri de țigări.

Cu toate acestea, costul ridicat de producție al biodieselului rămâne o barieră majoră pentru aplicabilitatea sa extinsă, iar în funcție de sursa de biomasă, utilizarea sa poate cauza poluare. Adăugarea unui compus cum ar fi triacetina poate rezolva ambele probleme, conform cercetărilor. Din păcate, triacetina este de obicei produsă chimic, consumând o cantitate mare de substanțe și rezultând în deșeuri și reziduuri toxice.

„Triacetina este folosită ca plastifiant în filtrul de țigarete, așa că, natural, chiștoacele de țigară sunt bogate în această substanță”, spune Samy Yousef, cercetător principal la Universitatea de Tehnologie din Kaunas (Lituania).

Cum vor oamenii de știință să creeze combustibilul verde din reziduuri de țigări?

Împreună cu colegii săi de la Institutul de Energie din Lituania (LEI), el a efectuat o serie de experimente în care au folosit piroliza pentru a descompune termic deșeurile de țigări. Experimentele au fost realizate într-un reactor de 200 G la diferite temperaturi de reacție (650, 700 și 750°C). Cea mai mare cantitate de triacetin (43%) a fost sintetizată la 750°C, scrie Tech Xplore.

Fumătorii din întreaga lume cumpără aproximativ 6,5 trilioane de țigări în fiecare an. Greutatea medie a unui chiștoc este de 0,2 g; mai mult de 1,1 milioane de tone sunt produse anual. Deșeurile de țigări conțin cantități extinse de substanțe chimice toxice, carcinogene, fibre de microplastic și elemente radioactive care necesită atenție specială.

„În grupul nostru de cercetare, lucrăm pe teme de reciclare și gestionare a deșeurilor, așa că suntem mereu în căutarea deșeurilor care sunt prezente în cantități mari și au o structură unică. Țigările sunt făcute din trei componente, tutun, hârtie și un filtru din fibre de acetat de celuloză, și sunt o sursă bună de materii prime și de energie. În plus, chiștoacele de țigară sunt ușor de colectat, deoarece există multe sisteme și companii care se ocupă de colectarea acestor deșeuri”, explică Yousef.

O abordare diferită

Deși au fost încercări de reciclare a deșeurilor de țigări pentru extragerea materiilor prime, majoritatea studiilor s-au concentrat pe investigarea degradării termice a componentelor individuale. Oamenii de știință lituanieni, în experimentele, au tratat chiștoacele de țigări ca pe un amestec, și, conform lor, aceasta este o abordare originală.

„Există studii care, similar cu noi, folosesc piroliza ca metodă, dar o aplică doar la componentele filtrului. În acest caz, este necesară prelucrarea prealabilă a materialului pentru a separa toate componentele. Deoarece tutunul este un deșeu toxic, eliminarea lui necesită o atenție specială, și datorită procesului tehnologic complicat pentru a separa componentele deșeurilor de țigarete, acest lucru nu este viabil economic”, spune Yousef, cercetător șef la Facultatea de Inginerie Mecanică și Design a KTU.

După o serie de experimente de piroliză la diferite temperaturi, cercetătorii au reușit să extragă ulei (38-39,5% din greutate), cărbune (25,7-27,7% din greutate) și gaz (33-36,4% din greutate) din deșeurile de țigări. Produsul de cărbune cu o structură poroasă era foarte bogat în calciu (până la 32% din greutate).

De ce avem nevoie pentru a crea combustibilul verde din țigări?

„Toate produsele au aplicații reale. Cărbunele, care, în cazul nostru, este poros și foarte bogat în calciu, poate fi folosit pentru îngrășăminte, tratarea apelor uzate ca absorbant și la stocarea de energie. Gazul poate fi folosit în scopuri energetice. Ultimul, dar nu cel din urmă, este uleiul, bogat în triacetin, care poate fi folosit ca în combustibilul verde din reziduuri de țigări ca adaos la biodiesel pentru a reduce costurile”, spune Yousef, care consideră că tehnologia are mari posibilități de extindere.

Pentru ca o tehnologie emergentă de tratare a deșeurilor să fie integrată într-un sistem de economie circulară, trebuie să existe un sistem de colectare a deșeurilor și o strategie de reciclare, precum și infrastructură.

Sistemele de colectare a chiștoacelor de țigarete, cum ar fi coșurile de gunoi metalice și scrumierele, sunt folosite la scară largă pentru a le colecta separat de deșeurile solide. În ceea ce privește strategia de reciclare, cercetătorii propun utilizarea tratamentului cu piroliză la 750°C, care transformă termic chiștoacele în cărbune, gaz și ulei.

Produsele gazoase pot fi folosite pentru a genera electricitate și pentru a alimenta instalația de conversie, cărbunele poate fi folosit ca absorbant, în timp ce uleiul poate fi adăugat la biocombustibili într-o proporție de până la 25%, deoarece rata permisă de triacetin este de 10%.

Între timp, Yousef spune că grupul său cercetează și alte posibilități de utilizare a deșeurilor de țigări.

Studiul este publicat în Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.

Vă recomandăm să citiți și:

Inteligența Artificială ar putea ajuta la prevenirea morții cardiace subite

A fost născut primul copil conceput printr-un tratament de fertilizare mai sigur și mai ieftin

Cercetătorii japonezi au crescut embrioni de șoareci în spațiu pentru prima oară

O metodă inovatoare de sinteză îmbunătățește stabilitatea celulelor solare