Kolfibrer från växter

Kolfibrer har revolutionerat många områden i våra liv som civilingenjör, flyg och militärindustri. De är fem gånger starkare än stål och ändå väldigt lätta. De är också, tyvärr, relativt dyra. Ett team av forskare från National Renewable Energy Laboratory i Colorado har utvecklat en teknik för att producera kolfibrer från förnybara källor. Tack vare detta är det möjligt att avsevärt sänka deras pris och samtidigt minska utsläppen av växthusgaser.

Kolfibrer kännetecknas av hög styvhet, hög mekanisk hållfasthet och låg vikt. På grund av dessa egenskaper har de använts i byggnation, bland annat i många år. flygplan, sportbilar, samt cyklar och tennisracketar. De erhålls i processen för pyrolys av polymerer av petroleumursprung (huvudsakligen polyakrylnitril), som består av många timmars uppvärmning av polymerfibrer vid temperaturer upp till 3000 ℃, utan syre och under högt tryck. Detta förkolnar fibern helt - inget är kvar än kol. Atomerna i detta element bildar en ordnad hexagonal struktur (liknande grafit eller grafen), som är direkt ansvarig för de extraordinära egenskaperna hos kolfibrer.

Amerikanerna planerar inte att ändra själva pyrolysstadiet. Istället vill de förändra sättet de producerar sin huvudsakliga råvara, polyakrylnitril. Syntesen av denna polymer kräver akrylnitril, som för närvarande framställs från råoljeraffinering. Colorado-forskare föreslår att det ersätts med organiskt jordbruksavfall. Socker utvunnet ur sådan biomassa fermenteras av utvalda mikroorganismer och deras produkter omvandlas sedan till akrylnitril. Produktionen fortsätter som vanligt.

Användningen av förnybara råvaror i denna process kommer att bidra till att minska utsläppen av växthusgaser till atmosfären. Tillgången på polyakrylnitril på marknaden kommer också att öka, vilket kommer att leda till lägre priser för kolfibrer baserade på den. Det återstår bara att vänta på industriell användning av denna metod.

källa: popsci.com, foto: upload.wikimedia.org