Bu proje, küresel bir çevre sorunu olan atık sigara izmaritlerinin geri dönüştürülerek yüksek katma değerli karbon bazlı malzemelere dönüştürülmesini ve bu malzemelerin enerji depolama uygulamalarında, özellikle Li-O₂ pil katotlarında kullanılmasını hedeflemektedir. Dünya genelinde her yıl doğaya atılan yaklaşık 4,5 trilyon sigara izmariti, içerdikleri toksik kimyasallar ve selüloz asetat lifleri nedeniyle ciddi su ve toprak kirliliğine yol açmaktadır. Mevcut geri dönüşüm yöntemlerinin yetersizliği ve izmaritlerin yavaş biyolojik çözünürlüğü, bu atıkların sürdürülebilir bir şekilde değerlendirilmesini ve yüksek katma değerli ürünlere dönüştürülmesini zorunlu kılmaktadır. Önemle belirtmek gerekir ki bu proje, kesinlikle sigara kullanımını teşvik etmemektedir. Aksine, mevcut sigara atıklarının çevreye verdiği zararı azaltmaya yönelik bir çözümdür ve sigara kullanımının olumsuz etkilerine dikkat çekmektedir. Literatürde atık sigara izmaritlerinin karbon bazlı malzemelere dönüştürülmesine yönelik çalışmalar sınırlı sayıda olup, özellikle enerji depolama uygulamalarında kullanımlarına dair kapsamlı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu bağlamda proje, ulusal ve uluslararası alanda atık sigara izmaritlerinin enerji depolama uygulamalarında geri kazanımı noktasında öncü çalışmalardan biri olma potansiyeli taşımaktadır. Bu yönüyle bilimsel ve ticari bilgi birikimine katkıda bulunmayı hedeflemektedir. Proje çıktıları, çevreye zararlı sigara izmaritlerinin geri dönüştürülerek yüksek performanslı karbon bazlı malzemelere dönüştürülmesi ve bunların enerji depolama uygulamalarında kullanılması konusunda önemli bir katma değer ortaya koymaktadır. Bu proje, çevre dostu enerji çözümlerine katkıda bulunurken sürdürülebilir kalkınma hedefleriyle uyumlu bir model sunmaktadır.\\r\\n\\r\\nProje kapsamında sigara izmaritleri, sigara içilebilir (kafe, restoran, açık alan gibi) alanlarda bulunan sadece izmaritlerin bulunduğu küllük ve benzeri kutulardan kolayca toplanmıştır. Toplanan atık sigara izmaritlerinden elde edilen selüloz asetat bazlı atıklar; karbonizasyon, kimyasal ve termal işlemlerle aktif karbon, grafen oksit (GO) ve indirgenmiş grafen oksit (rGO) gibi ileri teknoloji malzemelerine dönüştürülmüştür. Kimyasal kullanımını en aza indirmek amacıyla GO indirgeme işleminde termal yöntem tercih edilmiştir. Elde edilen indirgenmiş grafen oksit (rGO), Li-O₂ piller için yüksek performanslı katot malzemesi olarak test edilmiş ve elektrokimyasal performansları değerlendirilerek enerji depolama alanındaki potansiyeli incelenmiştir. Proje; sentez, karakterizasyon, elektrokimyasal hücre hazırlığı ve test aşamalarını içermektedir. Proje süresince çevresel sürdürülebilirlik ilkelerine uygun olarak minimum atık üretimi ve maksimum geri kazanım hedeflenmiştir. Proje kapsamında, atık sigara izmaritlerinden elde edilen karbon bazlı malzemelerin kimyasal ve elektrokimyasal özellikleri detaylı analizlerle incelenmiş ve doğrulanmıştır. Kristal yapı özellikleri, X-Işını Kırınımı cihazı (XRD) ile belirlenmiş; yüzey morfolojisi, Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ile analiz edilmiş; kimyasal bileşim ise Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) kullanılarak değerlendirilmiştir. Proje kapsamında geliştirilen Li-O₂ pil hücresinin (Li-metal // cam seramik separatör + sıvı elektrolit // sigara izmaritlerinden elde edilen katot) elektrokimyasal özellikleri detaylı olarak test edilmiştir. Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS), Döngüsel Voltametri (CV) ve çevrim stabilitesi testleri ile pil hücresinin performansı kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Atık sigara izmaritlerinden üretilen katot malzemelerinin performansı sayısal verilerle ortaya konmuş, bu malzemelerin enerji depolama alanındaki potansiyeli detaylı olarak analiz edilmiştir. Proje, sigara izmaritlerinden üretilen katot malzemelerinin performansını değerlendirerek çevre koruma, geri dönüşüm ve ileri dönüşüm çerçevesinde enerji depolama teknolojilerine sürdürülebilirlik açısından somut katkılar sağlamayı hedeflemektedir.
