Вуглецеві волокна з рослин
Вуглецеві волокна багато в чому справили революцію у таких сферах нашого життя, як цивільне будівництво, авіація та військова промисловість. Вони в п'ять разів міцніші за стали і при цьому дуже легкі. Вони також, на жаль, щодо дороги. Група дослідників з Національної лабораторії відновлюваних джерел енергії у Колорадо розробила технологію отримання вуглецевих волокон із відновлюваних джерел. Завдяки цьому вдається значно знизити їхню ціну і одночасно знизити викиди парникових газів.
Вуглецеві волокна характеризуються високою жорсткістю, високою механічною міцністю та малою вагою. Завдяки цим властивостям вони використовувалися у будівництві, в тому числі протягом багатьох років. літаки, спортивні автомобілі, а також велосипеди та тенісні ракетки. Їх одержують у процесі піролізу полімерів нафтового походження (переважно поліакрилонітрилу), що полягає у багатогодинному нагріванні полімерних волокон при температурі до 3000 ℃, без доступу кисню та під високим тиском. Це повністю карбонізує волокно – нічого не залишається, крім вуглецю. Атоми цього елемента утворюють упорядковану гексагональну структуру (подібну до графіту або графену), яка безпосередньо відповідає за екстраординарні властивості вуглецевих волокон.
Американці не планують міняти саму стадію піролізу. Натомість вони хочуть змінити спосіб отримання основної сировини — поліакрилонітрилу. Для синтезу цього полімеру необхідний акрилонітрил, що утворюється в результаті переробки сирої нафти. Колорадські вчені пропонують замінити його на органічні відходи ферм. Цукру, витягнуті з такої біомаси, ферментуються за допомогою вибраних мікроорганізмів, а потім їх продукти перетворюються на акрилонітрил. Виробництво продовжується у звичайному режимі.
Використання відновлюваної сировини у цьому процесі сприятиме зниженню викидів парникових газів в атмосферу. Доступність поліакрилонітрилу на ринку також збільшиться, що призведе до зниження цін на вуглецеві волокна на його основі. Залишається лише дочекатися промислового використання цього методу.
джерело: popsci.com, фото: upload.wikimedia.org
