更严格的环境标准和化石燃料污染要求使用生物柴油等清洁燃料。这种以植物油或动物脂肪为基础的柴油是可生物降解的，比石油柴油快四倍，而且无毒。
然而，生物柴油的高生产成本仍然是其广泛应用的主要障碍，而且，根据生物质来源的不同，使用生物柴油可能会造成污染。研究表明，加入一种混合剂，如三乙酸酯化合物，可以解决这两个问题。不幸的是，三乙酸酯通常是化学生产的，消耗大量的化学物质，导致废物和有毒残留物。
立陶宛考纳斯理工大学首席研究员萨米·尤塞夫(Samy Yousef)说:“三乙酸乙酯被用作香烟过滤嘴中的增塑剂，所以烟头自然富含三乙酸乙酯。”
他与来自立陶宛能源研究所(LEI)的同事一起进行了一系列实验，他们使用热解来热分解香烟废物。实验在200 g反应器中进行，反应温度分别为650、700和750℃。在750℃时合成了最多的三乙酸乙酯(43%)。
全世界的吸烟者每年购买大约6.5万亿支香烟。烟头的平均重量是0.2克;每年的产量超过110万吨。卷烟废弃物中含有大量需要特别注意的有毒化学物质、致癌物、微塑料纤维和放射性元素。
“在我们的研究小组中，我们正在研究回收和废物管理的主题，因此我们一直在寻找大量存在且具有独特结构的废物。香烟由三种成分组成——烟草、纸张和由醋酸纤维素纤维制成的过滤嘴——是一种很好的原料和能源来源。此外，烟头很容易收集，因为有许多收集这种废物的系统和公司，”优素福解释说。
虽然有人尝试回收卷烟废料提取原料，但大多数研究都集中在对单个成分的热降解的研究上。立陶宛科学家在他们的实验中把烟头当作一种混合物，据他们说，这是一种新颖的方法。
“有一些研究，与我们类似，正在使用热解作为一种方法，但他们只将其应用于过滤组件。在这种情况下，需要对材料进行预处理以分离所有成分。由于烟草是一种有毒废物，它的处理需要特别小心，而且由于分离香烟废物成分的技术过程复杂，这在经济上是不可行的，”KTU机械工程与设计学院的首席研究员Yousef说。
经过一系列不同温度下的热解实验，研究人员能够从香烟废料中提取出油(38 - 39.5% wt%)、炭(25.7 - 27.7% wt%)和气体(33 - 36.4% wt%)。炭产品具有多孔结构，钙含量非常丰富(高达32 wt%)。
“所有的产品都有实际用途。炭，在我们的例子中是多孔的，富含钙，可以用作肥料，或者作为吸收剂处理废水，以及储存能量。天然气可以用作能源。最后，但并非最不重要的是富含三乙酸乙酯的油，它可以用作生物柴油的添加剂，以降低成本，”Yousef说，他相信这项技术有很大的升级可能性。
任何新兴的废物处理技术要融入循环经济系统，必须有一个废物收集系统和回收战略，以及现有的基础设施。
烟头收集系统，例如金属废物筐和烟灰缸，被广泛用于将烟头与固体废物分开收集。至于回收策略，研究人员建议在750°C下进行热解处理，将烟头热转化为炭、气体和油。
气态产物可以用来发电和为转化厂提供动力，木炭可以用作吸收剂，而油可以以高达25%的速率添加到生物燃料中，因为允许的三乙酸酯含量为10%。
与此同时，KTU研究员尤瑟夫表示，该组织正在研究利用香烟废物的其他可能性。这项研究发表在《分析与应用热解》杂志上。
更多信息:Samy Yousef等，烟头热解制备低成本高效生物柴油的可持续策略，分析与应用热解(2023)。DOI: 10.1016/j.jaap.2023.106167由考纳斯科技大学提供引文:回收卷烟废料生产绿色燃料(2023年，11月27日)检索自https://techxplore.com/news/2023-11-recycling-cigarette-green-fuel.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
