Elin Adamı Yaratıyor!.. Sigara İzmaritlerinden Süper Malzeme


Raşit Gürdilek

İzmaritler, sigara endüstrisinin insan sağlığına verdiğinin ötesinde çevre sağlığı için sunduğu istenmeyen bir hediye. Parklara, sokaklara piknik alanlarına,  plajlara rastgele atılmış sigara izmaritleri, belediye temizlik ekiplerinin ve turizm işletmecilerinin üzerinden gelmekte zorlandıkları bir sorun olmanın yanısıra, sigara içmeyenlerin göz zevkini bozan bir görüntü kirliliği oluşturuyor.

Dünyada her yıl çevreye ağırlıkları yaklaşık 770.000 tonu bulan 5.6 trilyon izmarit atıldığını biliyor muydunuz?   

Ama şimdi anlaşılıyor ki, bilmediğimiz bir başka husus,  görmezden gelmeye çalıştığımız ya da ayakkabımızın burnuyla tekmelemekten hoşlandığımız bu kötü görünümlü atıkların, meğerse elektrik-elektronikten otomobil üretimine kadar birçok sanayi kolunda kullanıma uygun mükemmel bir hammadde olduğuymuş.

Güney Koreli araştırmacılar, atılmış izmaritlerden bilgisayarlarda, cep telefonlarında ve elektronik el aygıtlarında, elektrikli taşıtlarda ve rüzgar türbinlerinde  enerji depolamakta kullanılabilecek yüksek performanslı bir malzeme ürettiklerini açıkladılar.

Bulgularını Nanotechnology dergisinin 5 Ağustos 2014 sayısında yayımlayan bilimciler, sözkonusu malzemenin piyasada satılan karbon, grafin ve karbon nanotüplere üstün olduğunu da kanıtladılar.

Malzemenin  bir yandan “süperkapasitör” denen ve büyük miktarlarda elektrik enerjisi depolayabilen elektrokimyasal düzeneklerdeki elektrotların kaplanmasında kullanılırken, diğer yandan da toksik ve doğada bozunmayan izmaritlerin yarattığı gitgide büyüyen çevre sorununa da yeşil bir çözüm getireceği umuluyor.

Yayımlanan makalenin yazarlarından Seul Ulusal Üniversitesi’nden Profesör  Jongheop Yi, çalışmalarının izmaritlerdeki filtrelerin tek adımlı basit bir süreçle yüksek performanslı karbon temelli bir malzemeye dönüştürülebileceğini kanıtladığını belirtiyor.

Ucuzluğu, geniş yüzey alanı, yüksek elektrik iletkenliği ve uzun süreli kararlılığı nedeniyle karbon, süperkapasitör yapımında en tercih edilen malzeme. Dünyanın her yanında araştırmacılar, süperkapasitörlerin enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu ve döngü kararlılığı gibi özelliklerini iyileştirmeye, bir yandan da üretim maliyetlerini düşürmeye yönelik çalışmalara odaklılar.

Koreli araştırmacılar da sigara filtrelerinde kullanılan en yaygın malzeme olan selüloz asetat liflerini, piroliz denen tek adımlık bir yakma teknolojisi kullanarak karbon temelli bir malzemeye dönüştürmüşler.

Profesör Yi, “üstün performanslı bir süperkapasitör malzemesinin geniş bir yüzey alanı olması gerekir ki, bu da malzemeye büyük sayılarda küçük delikler açmakla sağlanabilir. Farklı büyüklerde deliklerin bir arada bulunması da hızlı şarj ve deşarj için süperkapasitörlerde gereken yüksek güç yoğunluğunu sağlar” diyor.

Üretilen malzeme, elektrolitteki iyonları  yüzeyine toplamada (şarj) ve bunları bırakmadaki (deşarj) etkinliğini ölçmek için bir elektroda bağlanmış ve üç elektrotlu bir sistemde denenmiş. Malzemenin piyasada satılan karbondan da, grafin ve nanotüpler gibi nanoteknoloji malzemelerinden de daha fazla güç depolama kapasitesi olduğu görülmüş. 

KAYNAKLAR

  • 1. “Used-cigarette butts offer energy storage solution” , Institute of Physics, 5 Ağustos 2014