Въглеродни влакна от растения

Въглеродните влакна революционизираха много области от нашия живот като гражданското строителство, авиацията и военната индустрия. Те са пет пъти по-здрави от стоманата и същевременно много леки. Те също, за съжаление, са сравнително скъпи. Екип от изследователи в Националната лаборатория за възобновяема енергия в Колорадо разработи технология за производство на въглеродни влакна от възобновяеми източници. Благодарение на това е възможно значително да се намали цената им и в същото време да се намалят емисиите на парникови газове.

Въглеродните влакна се характеризират с висока твърдост, висока механична якост и ниско тегло. Благодарение на тези свойства те се използват в строителството, включително в продължение на много години. самолети, спортни коли, както и велосипеди и тенис ракети. Те се получават в процеса на пиролиза на полимери от петролен произход (предимно полиакрилонитрил), който се състои в многочасово нагряване на полимерни влакна при температури до 3000 ℃, без кислород и под високо налягане. Това напълно карбонизира влакното - не остава нищо друго освен въглерод. Атомите на този елемент образуват подредена шестоъгълна структура (подобна на графит или графен), която е пряко отговорна за изключителните свойства на въглеродните влакна.

Американците не планират да променят самия етап на пиролиза. Вместо това те искат да променят начина, по който произвеждат основната си суровина, полиакрилонитрил. Синтезът на този полимер изисква акрилонитрил, който в момента се образува в резултат на преработката на суров нефт. Учени от Колорадо предлагат да бъдат заменени с органични селскостопански отпадъци. Захарите, извлечени от такава биомаса, се ферментират от избрани микроорганизми и след това техните продукти се превръщат в акрилонитрил. Производството продължава нормално.

Използването на възобновяеми суровини в този процес ще помогне за намаляване на емисиите на парникови газове в атмосферата. Наличността на полиакрилонитрила на пазара също ще се увеличи, което ще доведе до по-ниски цени на въглеродните влакна на негова основа. Остава само да се изчака индустриалното използване на този метод.

източник: popsci.com, снимка: upload.wikimedia.org