Вугляродныя валокны з раслін
Вугляродныя валокны шмат у чым зрабілі рэвалюцыю ў такіх сферах нашага жыцця, як грамадзянскае будаўніцтва, авіяцыя і ваенная прамысловасць. Яны ў пяць разоў больш трывалыя сталі і пры гэтым вельмі лёгкія. Яны таксама, нажаль, адносна дарогі. Група даследчыкаў з Нацыянальнай лабараторыі аднаўляльных крыніц энергіі ў Каларада распрацавала тэхналогію атрымання вугляродных валокнаў з аднаўляльных крыніц. Дзякуючы гэтаму ўдаецца значна знізіць іх кошт і адначасова знізіць выкіды парніковых газаў.
Вугляродныя валокны характарызуюцца высокай калянасцю, высокай механічнай трываласцю і малой вагай. Дзякуючы гэтым уласцівасцям яны выкарыстоўваліся ў будаўніцтве, у тым ліку, на працягу многіх гадоў. самалёты, спартовыя аўтамабілі, а таксама ровары і тэнісныя ракеткі. Іх атрымліваюць падчас піролізу палімераў нафтавага паходжання (пераважна полиакрилонитрила), які складаецца ў шматгадзінным нагрэве палімерных валокнаў пры тэмпературы да 3000 ℃, без доступу кіслароду і пад высокім ціскам. Гэта цалкам карбанізуе валакно - нічога не застаецца, акрамя вугляроду. Атамы гэтага элемента ўтвараюць спарадкаваную гексагональную структуру (падобную графіту або графену), якая напрамую адказвае за экстраардынарныя ўласцівасці вугляродных валокнаў.
Амерыканцы не плануюць мяняць саму стадыю піролізу. Замест гэтага яны хочуць змяніць спосаб атрымання асноўнай сыравіны - поліакрыланітрылу. Для сінтэзу гэтага палімера неабходны акрыланітрыл, які ў наш час утворыцца ў выніку перапрацоўкі волкай нафты. Каларадскія навукоўцы прапануюць замяніць яго арганічнымі адходамі ферм. Цукры, вынятыя з такой біямасы, ферментуюцца з дапамогай абраных мікраарганізмаў, а затым іх прадукты ператвараюцца ў акрыланітрыл. Вытворчасць працягваецца ў звычайным рэжыме.
Выкарыстанне аднаўляльнай сыравіны ў гэтым працэсе будзе садзейнічаць зніжэнню выкідаў парніковых газаў у атмасферу. Даступнасць полиакрилонитрила на рынку таксама павялічыцца, што прывядзе да зніжэння коштаў на вугляродныя валокны на яго аснове. Застаецца толькі дачакацца прамысловага выкарыстання гэтага метада.
крыніца: popsci.com, фота: upload.wikimedia.org
