Etwa 42 Milliarden Zigarettenstummel landen an Gehwegen, auf Bahngleisen und schlimmstenfalls in der freien Natur und verursachen Entsorgungskosten in Höhe von 225 Millionen Euro. Weltweit ist die Zahl noch krasser: Die Website der WHO (= Weltgesundheitsorganisation) vermeldet 4,5 Billionen Zigarettenkippen, die weltweit jedes Jahr in Seen, Ozeane und auf Böden „entsorgt“ werden. Das entspricht einem Volumen von 60.000 Schiffs-Containern – und das pro Jahr.
Wie giftig sind Zigarettenkippen?
Insgesamt stecken in einem Zigarettenstummel mehrere tausend Giftstoffe, die von Nikotin und Blei bis hin zu Arsen oder Benzol reichen. Je nach Lage und Witterung kann es viele Jahre dauern, bis sich ein kleiner Stummel vollständig zersetzt hat. In dieser Zeit werden die Giftstoffe freigesetzt. Sie gelangen über den Boden bis ins Grundwasser. So kann laut einer Meeresmüll-Expertin „eine einzige Zigarettenkippe 1.000 Liter Wasser für kleine Wassertiere vergiften und unbewohnbar machen. Darüber hinaus zerfallen die Zigarettenfilter aus Kunststoff zu Mikroplastik und schaden unseren Meeren auch so massiv.“
Eine aktuelle Studie zeigt, dass der problematische Abfallstoff eine unerwartete Anwendung finden könnte. Zum einen kämpfen Städte mit der enormen Menge an weggeworfenen Zigarettenfiltern. Zum anderen steigt mit der Energiewende der Bedarf an Stromspeichern, die ohne seltene oder umweltschädlich gewonnene Rohstoffe auskommen. Laut den Forschern könnten Zigarettenstummel als Ausgangsmaterial für leistungsfähige Energiespeicher dienen, anstatt wie bisher im Müll zu landen.
Die Filter von Zigaretten bestehen hauptsächlich aus Celluloseacetat, einem Kunststoff aus der Gruppe kohlenstoffhaltiger Polymere. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften sind sie für die Materialforschung besonders interessant. Unter kontrollierten Bedingungen kann daraus sogenannter Biochar erzeugt werden – ein poröser Kohlenstoff, der elektrische Ladungen speichern kann.
Hohe Leistung und lange Lebensdauer
Die Wissenschaftler testeten das neu entwickelte Material als Elektrode in sogenannten Superkondensatoren. Diese können sehr schnell geladen und entladen werden, liefern kurzfristig hohe Leistung und sind extrem langlebig, da sie viele Ladezyklen überstehen. In den Tests blieb selbst nach 10.000 Lade- und Entladezyklen mehr als 95 Prozent der ursprünglichen Leistung erhalten. Studienleiter Leichang Cao betont: „Zigarettenkippen sind nicht nur ein Umweltproblem, sondern auch eine wertvolle Kohlenstoffquelle.“
Doppelter Nutzen des Verfahrens
Statt Zigarettenkippen kostenintensiv zu entsorgen, könnten sie gezielt gesammelt und als Rohstoff verwendet werden. Dies würde sowohl die Umweltverschmutzung reduzieren als auch den Bedarf an Materialien senken, die bislang aus Holz, Kohle oder Erdöl gewonnen werden. Gleichzeitig kommen die entwickelten Elektroden ohne seltene Metalle wie Lithium, Kobalt oder Nickel aus. Diese Rohstoffe sind teuer und ihre Gewinnung belastet sowohl die Umwelt als auch globale Lieferketten. Energiespeicher aus Zigarettenabfällen könnten daher nicht nur nachhaltiger sein, sondern auch eine größere Unabhängigkeit von internationalen Rohstoffmärkten ermöglichen.
