Nyuzi za kaboni kutoka kwa mimea
Nyuzi za kaboni zimebadilisha maeneo mengi ya maisha yetu kama vile uhandisi wa umma, usafiri wa anga na tasnia ya kijeshi. Wana nguvu mara tano kuliko chuma na bado ni nyepesi sana. Pia, kwa bahati mbaya, ni ghali. Timu ya watafiti katika Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala huko Colorado imeunda teknolojia ya kutengeneza nyuzi za kaboni kutoka kwa vyanzo vinavyoweza kutumika tena. Shukrani kwa hili, inawezekana kupunguza kwa kiasi kikubwa bei yao na wakati huo huo kupunguza uzalishaji wa gesi ya chafu.
Fiber za kaboni zina sifa ya rigidity ya juu, nguvu ya juu ya mitambo na uzito mdogo. Kutokana na mali hizi, zimetumika katika ujenzi, ikiwa ni pamoja na kwa miaka mingi. ndege, magari ya michezo, pamoja na baiskeli na raketi za tenisi. Zinapatikana katika mchakato wa pyrolysis ya polima za asili ya petroli (hasa polyacrylonitrile), ambayo inajumuisha saa nyingi za joto la nyuzi za polymer kwa joto hadi 3000 ℃, bila oksijeni na chini ya shinikizo la juu. Hii hukaa kabisa nyuzinyuzi - hakuna kinachosalia isipokuwa kaboni. Atomi za kipengele hiki huunda muundo wa hexagonal (sawa na grafiti au graphene), ambayo inawajibika moja kwa moja kwa mali ya ajabu ya nyuzi za kaboni.
Wamarekani hawana mpango wa kubadilisha hatua ya pyrolysis yenyewe. Badala yake, wanataka kubadilisha jinsi wanavyotengeneza malighafi yao kuu, polyacrylonitrile. Mchanganyiko wa polima hii inahitaji acrylonitrile, ambayo kwa sasa huundwa kama matokeo ya usindikaji wa mafuta yasiyosafishwa. Wanasayansi wa Colorado wanapendekeza kuibadilisha na taka za kilimo hai. Sukari inayotolewa kutoka kwa majani kama hayo huchachushwa na vijidudu vilivyochaguliwa na kisha bidhaa zao hubadilishwa kuwa acrylonitrile. Uzalishaji unaendelea kama kawaida.
Matumizi ya malighafi inayoweza kurejeshwa katika mchakato huu itasaidia kupunguza uzalishaji wa gesi chafu kwenye anga. Upatikanaji wa polyacrylonitrile kwenye soko pia utaongezeka, ambayo itasababisha bei ya chini ya nyuzi za kaboni kulingana na hilo. Inabakia tu kusubiri matumizi ya viwanda ya njia hii.
chanzo: popsci.com, picha: upload.wikimedia.org
