Anglies pluoštas iš augalų

Anglies pluoštai padarė revoliuciją daugelyje mūsų gyvenimo sričių, tokių kaip civilinė inžinerija, aviacija ir karinė pramonė. Jie yra penkis kartus stipresni už plieną ir vis dėlto labai lengvi. Jie taip pat, deja, palyginti brangūs. Kolorado nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos mokslininkų komanda sukūrė anglies pluošto gamybos iš atsinaujinančių šaltinių technologiją. Dėl to galima ženkliai sumažinti jų kainą ir tuo pačiu sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją.

Anglies pluoštai pasižymi dideliu tvirtumu, dideliu mechaniniu stiprumu ir mažu svoriu. Dėl šių savybių jie buvo naudojami statybose, taip pat daugelį metų. lėktuvai, sportiniai automobiliai, taip pat dviračiai ir teniso raketės. Jie gaunami naftos kilmės polimerų (daugiausia poliakrilnitrilo) pirolizės procese, kurį sudaro polimerų pluoštų kaitinimas iki 3000 ℃ temperatūroje be deguonies ir esant aukštam slėgiui. Taip pluoštas visiškai karbonizuojamas – nelieka nieko kito, tik anglis. Šio elemento atomai sudaro tvarkingą šešiakampę struktūrą (panašią į grafitą ar grafeną), kuri yra tiesiogiai atsakinga už nepaprastas anglies pluošto savybes.

Pačios pirolizės stadijos amerikiečiai keisti neplanuoja. Vietoj to jie nori pakeisti pagrindinės žaliavos – poliakrilnitrilo – gamybos būdą. Šio polimero sintezei reikalingas akrilnitrilas, kuris šiuo metu susidaro perdirbant žalią naftą. Kolorado mokslininkai siūlo jį pakeisti organinėmis ūkio atliekomis. Iš tokios biomasės išgautus cukrus fermentuoja atrinkti mikroorganizmai, o vėliau jų produktai paverčiami akrilnitrilu. Gamyba tęsiasi kaip įprasta.

Atsinaujinančių žaliavų naudojimas šiame procese padės sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą į atmosferą. Taip pat padidės poliakrilnitrilo prieinamumas rinkoje, todėl sumažės jo pagrindu pagaminto anglies pluošto kainos. Belieka tik laukti šio metodo pramoninio panaudojimo.

šaltinis: popsci.com, nuotrauka: upload.wikimedia.org