محصولات پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی
معرفی محصولات تولید شده در پژوهشکده توسعه صنایع شیمیاییمحصولات پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی
معرفی محصولات تولید شده در پژوهشکده توسعه صنایع شیمیاییروش جدیدی برای تبدیل زباله به گرافین با ارزش
27 ژانویه 2020 – Science Daily News
فرایندی جدید که در آزمایشگاه شیمی دانشگاه رایس ابداع شده می‌تواند هرگونه منبع کربن را به تکه‌های با ارزش گرافین تبدیل کند. این فرایند سریع و ارزان است. فن "فلاش گرافین" می‌تواند یک تن زغال سنگ، ته مانده غذایی یا پلاستیک را با کسری از هزینه روشهای دیگر به گرافین تبدیل کند (گرافین یک آلوتروپ دوبعدی کربن به شکل یک شبکه دوبعدی شش ضلعی است که در هر راس شش ضلعی یک اتم کربن قرار دارد. گرافین عنصر ساختاری اصلی برخی مواد مانند گرافیت، زغال سنگ، نانولوله‌های کربنی و فلورین‌هاست).
در سراسر دنیا بین 20 تا 40 درصد مواد غذایی به دور انداخته شده و ضایعات پلاستیکی منشا نگرانی هستند. تاکنون روشهایی برای تبدیل تمام مواد کربنی از جمله ضایعات پلاستیکی و تایرهای لاستیکی به گرافین ابداع شده است.
فلاش گرافین با گرما دادن مواد حاوی کربن تا 3000 درجه کلوین در مدت ده هزارم ثانیه بوجود می‌آید. این مواد می‌توانند هرچیزی که حاوی کربن است باشند از ضایعات غذایی گرفته تا زغال سنگ و تراشه چوب. بهای تجاری گرافین در حدود 67000 تا 200000 دلار در هر تن است و بدین سبب آینده این فرایند می‌تواند بسیار درخشان باشد.
تولید سیمان در حدود 8 درصد دی اکسید کربن تولید شده توسط انسان را به خود اختصاص می‌دهد. با تقویت سیمان توسط گرافین، می‌توان از سیمان کمتری برای بنا استفاده کرد و تولید و حمل آن نیز هزینه کمتری می‌گیرد. نتیجه مهمتر کاهش تولید دی اکسیدکربن در تولید سیمان است.
تبدیل ضایعات به مواد با ارزش کلید اقتصاد مبتنی بر چرخه است. روزبه شهسواری از نویسندگان مقاله‌ای که دانشگاه رایس در این زمینه در نشریه نیچر به چاپ رسانده و استادیار مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه رایس و رییس شرکت C-Crete Technologies است. به گفته او گرافین در اینجا هم به عنوان یک قالب دوبعدی و هم یک عامل تقویت کننده عمل می‌کند که آبگیری سیمان و سپس تقویت آن را کنترل می‌نماید.
در گذشته استفاده از گرافین بسیار گران بود. فرایند فلاش هزینه آن را کاهش زیادی داده و امکان مدیریت بهتر ضایعات را فراهم ساخته است.
این فرایند در راستای اقدام اخیر دانشگاه رایس برای آینده بدون انتشار گازهای آلاینده که هیدروکربنهای نفت و گاز را برای تولید گاز هیدروژن و کربن جامد بکار می گیرد تا انتشار دی اکسید کربن به حداقل خود برسد. فرایند فلاش گرافین می تواند کربن جامد را به گرافین برای تولید بتن، آسفالت، ساختمانها، خودروها، لباس و ... تبدیل کند.
ویژگی خوب دیگر این فرایند تولید گرافیت توربو استراتیک است که به شکل لایه های غیر همراستا بوده و جداسازی آنها آسان است. این لایه ها سریعا در محلول یا با آمیخته شدن در کمپوزیت ها از هم جدا می شوند.
منبع: