Австралийские ученые создали глиняные кирпичи с добавлением окурков сигарет, изучили свойства их и самих остатков сигарет и предложили несколько промышленных методов переработки окурков в кирпичи. Полученный материал был легче и хуже проводил тепло, чем обычные кирпичи, а на его производство уходило меньше энергии. Исследование опубликовано в журнале Materials.
Каждый год около шести триллионов окурков с сотнями токсичных веществ загрязняют города и природу. Фильтры сигарет сделаны из волокон ацетата целлюлозы, которые в окружающей среде разлагаются до десяти лет. Более того, некоторые птицы, рыбы и другие живые существа путают окурки с пищей и поедают их. Поэтому проблема утилизации таких отходов стоит особенно остро.
Аббас Мохаджеран (Abbas Mohajerani) с коллегами из Мельбурнского королевского технологического института представил подробный план переработки сигаретных окурков в кирпичи из обожженной глины. Авторы рассчитали удельную теплоту сгорания окурков и исследовали свойства глиняных кирпичей с их добавлением, провели бактериологические исследования, предложили методы промышленной стерилизации сырья и описали три способа автоматизации переработки окурков в строительный материал.
Удельная теплота сгорания окурков с остатками табака оказалась выше 16 мегаджоулей на килограмм, что всего лишь на четыре единицы меньше, чем у каменного угля. По расчетам, добавление всего одного процента окурков в глину (около 20 килограмм на кубический метр) может на 20 миллиардов мегаджоулей уменьшить энергозатраты на обжиг кирпичей, что вместе с существенным снижением количества токсичного мусора снижает влияние потребления сигарет на окружающую среду.
В результате бактериологических исследований окурков на наличие десяти самых распространенных видов бактерий ученые обнаружили колонии стафилококков. В старых окурках исследователи обнаружили листерии. Во всех образцах использованных и даже неиспользованных остатков сигарет, за исключением тех, которые высушили при температуре 105 градусов Цельсия в течение шести часов, ученые обнаружили бацилл.
Так как при контакте с нафталиновыми шариками число бактерий значительно снижается, авторы предложили при сборе отходов использовать пакеты со средством против моли. Они также представили методы стерилизации сырья, которые можно применять в промышленности: озоном, пероксидом водорода, горячим паром, нагреванием, ультрафиолетовым излучением и нафталином.
Прочность на сжатие кирпичей с одним процентом окурков в составе влажностью 15,5 и 17,5 процента оказалась 27,5 и 25,8 мегапаскаля соответственно. Сухая плотность при добавлении окурков в кирпичи снизилась на восемь процентов. Это привело к тому, что материал стал легче и хуже проводил тепло: это означает, что дома из такого материала тоже будут легче и сохранять больше тепла.
Для автоматизированной переработки окурков в кирпичи авторы предложили три способа. Каждый включал сбор в специальные урны для окурков и измельчение остатков сигарет в полностью закрытых шредерах, чтобы избежать загрязнения окружающей среды. Избавляться от неприятного запаха окурков авторы предложили с помощью ультрафиолетового излучения, которое окисляет летучие органические соединения до веществ без запаха.
По словам авторов, риски от распространения токсичных веществ и патогенов, которые содержатся в окурках, настолько высокие, что загрязнение ими окружающей среды должно строго регулироваться государствами. Ученые советуют также устанавливать специальные урны для сбора остатков сигарет и наладить их переработку.
