Növényekből származó szénszálak

A szénszálak életünk számos területét forradalmasították, mint például a mélyépítés, a repülés és a hadiipar. Ötször erősebbek, mint az acél, és mégis nagyon könnyűek. Sajnos viszonylag drágák is. A Colorado-i National Renewable Energy Laboratory kutatócsoportja kifejlesztett egy technológiát szénszálak megújuló forrásokból történő előállítására. Ennek köszönhetően jelentősen csökkenthető az áruk, és egyben csökkenthető az üvegházhatású gázok kibocsátása.

A szénszálakat nagy merevség, nagy mechanikai szilárdság és kis tömeg jellemzi. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően évek óta használják az építőiparban. repülőgépek, sportautók, valamint kerékpárok és teniszütők. Kőolaj eredetű polimerek (főleg poliakrilnitril) pirolízise során nyerik őket, amely polimerszálak több órás melegítéséből áll, legfeljebb 3000 ℃ hőmérsékleten, oxigén nélkül és nagy nyomáson. Ez teljesen elszenesíti a szálat – nem marad más, csak szén. Ennek az elemnek az atomjai rendezett hatszögletű szerkezetet alkotnak (hasonlóan a grafithoz vagy a grafénhez), amely közvetlenül felelős a szénszálak rendkívüli tulajdonságaiért.

Az amerikaiak nem tervezik megváltoztatni magát a pirolízis szakaszt. Ehelyett fő nyersanyaguk, a poliakrilnitril előállítási módján szeretnének változtatni. Ennek a polimernek a szintéziséhez akrilnitrilre van szükség, amely jelenleg a nyersolaj feldolgozása során keletkezik. A coloradói tudósok azt javasolják, hogy helyettesítsék szerves mezőgazdasági hulladékkal. Az ilyen biomasszából kivont cukrokat kiválasztott mikroorganizmusok fermentálják, majd termékeiket akrilnitrillé alakítják. A termelés a megszokott módon folytatódik.

A megújuló nyersanyagok felhasználása ebben a folyamatban segít csökkenteni az üvegházhatású gázok légkörbe történő kibocsátását. A poliakrilnitril piaci elérhetősége is növekedni fog, ami az arra épülő szénszálak árai csökkenéséhez vezet. Már csak meg kell várni ennek a módszernek az ipari alkalmazását.

forrás: popsci.com, fotó: upload.wikimedia.org