Kippen-Recycling 11.08.2014, 11:47 Uhr

Strom speichern im Zigarettenfilter-Superkondensator

Statt auf der Straße zu landen, könnten Zigarettenfilter auch ein zweites Leben als Stromspeicher fürs Smartphone führen: Koreanische Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, aus den unschönen Kippen Material für Superkondensatoren zu machen. Die Umwelt profitiert davon doppelt. 

Koreanische Forscher bereiten die Filter gerauchter Zigaretten mittels Pyrolyse so auf, dass sich das Material zur Herstellung von Superkondensatoren eignet.

Koreanische Forscher bereiten die Filter gerauchter Zigaretten mittels Pyrolyse so auf, dass sich das Material zur Herstellung von Superkondensatoren eignet.

Foto: dpa/Jens Kalaene

Zigarettenstummel sind hässlich, eklig und umweltschädlich, dazu an jeder Ecke zu finden – und sie sind extrem interessant für die Forschung. Südkoreanische Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die zumeist achtlos weggeschnippten Filter der Glimmstängel nutzbringend weiterzuverarbeiten: Sie bereiten die Kippen mittels Pyrolyse so auf, dass sich das Material zur Herstellung von Superkondensatoren eignet. Das berichtet das Wissenschafts-Journal „Nanotechnology“.

Poröse Materialien sind ideal

Diese Superkondensatoren können große Mengen an Energie sehr schnell speichern und auch wieder abgeben. Deshalb werden sie oft in der Stromerzeugung eingesetzt, um mit Hilfe elektrochemischer Komponenten Schwankungen bei unterschiedlich hohen Belastungen auszugleichen. Ideal für ihre Herstellung sind poröse Materialien, da hier besonders viel Oberfläche zur Energiespeicherung zur Verfügung steht. Bisher haben Materialien wie Kohlenstoff-Nanofasern, Graphit oder die Kohlenstoff-Modifikation Graphen die besten Ergebnisse geliefert – aber die recycelten Kippen toppen sie alle.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Rheinmetall AG-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Rheinmetall AG
Düsseldorf Zum Job 
-Firmenlogo
W2-Professur mit dem Fachgebiet Technischer Klimaschutz
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Sachbearbeiter/in für Elektrotechnik (m/w/d) im Baubereich Bundesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Bernau, Prenzlau, Strausberg Zum Job 
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen-Firmenlogo
Ingenieur/in (m/w/d) für Gebäude- und Energietechnik für den Landesbau Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen
Cottbus, Neuruppin Zum Job 
Technische Universität Braunschweig-Firmenlogo
W3 Professur für "Bioverfahrenstechnik" Technische Universität Braunschweig
Braunschweig Zum Job 
Hochschule Düsseldorf-Firmenlogo
Professur "Robotik und Computer Vision" Hochschule Düsseldorf
Düsseldorf Zum Job 
Hochschule Mannheim-Firmenlogo
Professur "Maschinenbau in der Verfahrenstechnik" (m/w/d) Hochschule Mannheim
Mannheim Zum Job 
Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart-Firmenlogo
Professur für Elektrotechnik (m/w/d) Duale Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart
Stuttgart Zum Job 
Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)-Firmenlogo
W3 Professuren und Co-Direktionen des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik Technische Universität Braunschweig / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Braunschweig Zum Job 
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau-Firmenlogo
W3-Professur für Energiesysteme und Energiemanagement (m/w/d) Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Kaiserslautern Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Produktmanager*in Radarwarner und R-ESM / ELINT im Bereich Spectrum Dominance (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of Digital Electronics Excellence (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Governmental Business Development Manager Naval Solutions Germany (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d) Hensoldt Sensors GmbH
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Junior Systemingenieur*in Produktentwicklung (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH
HENSOLDT Optronics GmbH-Firmenlogo
SAP Consultant EWM / Logistics / TM (w/m/d) HENSOLDT Optronics GmbH
Oberkochen, Ulm Zum Job 
HENSOLDT AG-Firmenlogo
Corporate Finance und Treasury Risk Manager*in (w/m/d) HENSOLDT AG
Ulm, München/Taufkirchen Zum Job 
Hensoldt Sensors GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur*in Sekundärradar / IFF (m/w/d) Hensoldt Sensors GmbH
München/Taufkirchen Zum Job 
HENSOLDT Sensors GmbH-Firmenlogo
Head of N&G Radar Planning & Cables (w/m/d) HENSOLDT Sensors GmbH

Pyrolyse macht’s möglich

Die Wissenschaftler von der School of Chemical and Biological Engineering an der Seoul National University in Südkorea erhitzten die Zelluloseacetat-Fasern der Zigarettenfilter zwei Stunden lang mit Argon und Ammoniak bei 900 Grad Celsius. Durch diese Pyrolyse, also die chemische Spaltung durch Wärmeeinwirkung, entsteht kohlenstoffbasiertes Material, das viele Poren unterschiedlicher Größe aufweist.

Genau hier liegt laut Jongheop Yi, Professor für Bio- und Chemietechnik an der Seoul National University und Co-Autor der Studie, das Geheimnis: Durch die Kombination dieser verschiedenen Porengrößen sei eine hohe elektrische Leistungsdichte sichergestellt. Diese Dichte wiederum sei essentiell, um sich schnell auf- und entladen zu können.

Lange Haltbarkeit und günstige Herstellung

Eine weitere wichtige Eigenschaft für Superkondensatoren, die außer in der Stromerzeugung auch als mögliche Akku-Alternative für Smartphones, Computer und andere Geräte gelten, ist neben der langen Haltbarkeit auch die Möglichkeit zur günstigen Herstellung.

Jedes Jahr werden weltweit knapp 6,2 Billionen Zigaretten hergestellt, ein sehr großer Teil davon mit Filter. Diese könnte sinnvoll wiederverwertet werden.

Jedes Jahr werden weltweit knapp 6,2 Billionen Zigaretten hergestellt, ein sehr großer Teil davon mit Filter. Diese könnte sinnvoll wiederverwertet werden.

Quelle: dpa/Maurizio Gambarini

Und da liegt die Entdeckung der Koreaner ebenfalls ganz weit vorn. Nicht nur die einstufige Verarbeitung per Pyrolyse ist relativ einfach, auch das Material liegt buchstäblich auf der Straße: Jedes Jahr werden weltweit knapp 6,2 Billionen Zigaretten hergestellt, ein sehr großer Teil davon mit Filter – eine Menge davon landet auf dem Boden; Schätzungen gehen von mehr als 750.000 Tonnen weltweit aus.

Filter zersetzen sich von selbst erst nach etwa einem Jahrzehnt

Von selbst zersetzen sich die Filter erst nach rund zehn Jahren, und vorher geben sie noch eine ganze Menge schädlicher Stoffe an die Umwelt ab, darunter Teer, Nikotin, Dioxin, Formaldehyd, Cadmium – und andere Überbleibsel vom Tabakrauchen. Laut Umweltverband BUND könne ein einziger achtlos weggeschnippter Zigarettenstummel 40 Liter Trinkwasser verunreinigen, berichtet zum Beispiel das Online-Magazin Klimaretter.net, wenn das enthaltene Nervengift Nikotin ins Grundwasser gelange.

Doppelter Nutzen für die Umwelt

Bringt man die Raucher dazu, die Kippen nicht achtlos wegzuschnippen, sondern zu sammeln, ist die  Entdeckung der koreanischen Forscher somit mehrfach gut für die Umwelt: Zum einen hilft das Recycling, der riesigen Menge an Filtern Herr zu werden; zum anderen macht es den Ökostrom effektiver, weil zum Beispiel Solar- oder Windkraftanlagen in Spitzenzeiten zu viel produzierten Strom für schwächere Phasen speichern können.

 

Ein Beitrag von:

  • Judith Bexten

    Judith Bexten ist freie Journalistin. Ihre Schwerpunkte liegen in den Bereichen Technik, Logistik und Diversity.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.