Bitkilerden elde edilen karbon lifleri
Karbon fiberler, inşaat mühendisliği, havacılık ve askeri sanayi gibi hayatımızın birçok alanında devrim yarattı. Çelikten beş kat daha güçlüdürler ve yine de çok hafiftirler. Ayrıca, ne yazık ki, nispeten pahalıdırlar. Colorado'daki Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndaki bir araştırmacı ekibi, yenilenebilir kaynaklardan karbon lifleri üretmek için bir teknoloji geliştirdi. Bu sayede fiyatlarını önemli ölçüde düşürmek ve aynı zamanda sera gazı emisyonlarını azaltmak mümkündür.
Karbon fiberler, yüksek rijitlik, yüksek mekanik dayanım ve düşük ağırlık ile karakterize edilir. Bu özelliklerinden dolayı uzun yıllar olmak üzere inşaatlarda kullanılmaktadırlar. uçaklar, spor arabalar, bisikletler ve tenis raketleri. Petrol kökenli polimerlerin (esas olarak poliakrilonitril) piroliz işleminde elde edilirler; bu işlem, polimer elyafların oksijensiz ve yüksek basınç altında 3000 ℃'ye kadar sıcaklıklarda saatlerce ısıtılmasından oluşur. Bu, elyafı tamamen karbonize eder - karbondan başka bir şey kalmaz. Bu elementin atomları, karbon liflerinin olağanüstü özelliklerinden doğrudan sorumlu olan (grafit veya grafene benzer) düzenli bir altıgen yapı oluşturur.
Amerikalılar piroliz aşamasını değiştirmeyi planlamıyorlar. Bunun yerine, ana hammaddeleri olan poliakrilonitril'i yapma yöntemlerini değiştirmek istiyorlar. Bu polimerin sentezi, halihazırda ham petrolün işlenmesi sonucunda oluşan akrilonitril gerektirir. Colorado bilim adamları, organik çiftlik atıkları ile değiştirmeyi teklif ediyorlar. Bu tür biyokütleden ekstrakte edilen şekerler, seçilen mikroorganizmalar tarafından fermente edilir ve daha sonra ürünleri akrilonitrile dönüştürülür. Üretim normal seyrinde devam etmektedir.
Bu süreçte yenilenebilir hammaddelerin kullanılması, atmosfere salınan sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olacaktır. Poliakrilonitrilin piyasada bulunabilirliği de artacak ve bu da buna dayalı karbon elyaf fiyatlarının düşmesine yol açacaktır. Sadece bu yöntemin endüstriyel kullanımını beklemek kalır.
kaynak: popsci.com, fotoğraf: upload.wikimedia.org
