Kimse artık çöpe atamayacak! Gelecek bu kabuğun içinde

Dünya çapında her yıl 10 milyon tondan fazla fıstık kabuğu atığı üretiliyor ve bu atıklar genellikle çöpe atılıyor, yakılıyor veya kompostlanıyor. Bu kabuklardan grafen elde etmek , sektör için değerli bir katkı olacaktır.

Yeni Güney Galler Üniversitesi'ndeki bilim insanları, fıstık kabuğu atıklarını günümüzün en umut vadeden malzemelerinden biri olan grafene benzer özelliklere sahip bir malzemeye dönüştürmek için enerji verimli bir yöntem geliştirdiler.

Yeni yaklaşım, lignin (doğal bir karbon içeren polimer) bakımından zengin yer fıstığı kabukları ve liflerinden elde edilen biyokütlenin, grafen ve benzeri karbon malzemelerinin üretimi için değerli bir hammadde haline gelmesini sağlıyor.

Avustralyalı bilim insanlarının Chemical Engineering Journal Advances dergisinde yakın zamanda yayınlanan araştırması, bu tarımsal atığın bertarafı sorununa çevre dostu ve nispeten ucuz bir çözüm sunuyor.

Üretim süreci iki temel adımdan oluşmaktadır. İlk olarak, pullar ön işlemden geçirilir ; safsızlıkları, oksijeni ve hidrojeni gidermek ve malzemeyi daha yüksek karbon içeriğine sahip kok benzeri karbona dönüştürmek için birkaç dakika boyunca yaklaşık 500°C'ye ısıtılır.

Ardından, Hızlı Joule Isıtma (FJH) teknolojisi uygulanır: anlık bir elektrik darbesi, malzemeyi milisaniyeler içinde 3000°C'nin üzerindeki sıcaklıklara ısıtır. Bu, karbon atomlarının, az sayıda katmana sahip grafen de dahil olmak üzere, düzenli grafit yapılarına yeniden düzenlenmesine neden olur.

Geleneksel yöntemlerin aksine, Avustralyalı bilim insanlarının önerdiği süreç, agresif kimyasallar kullanmıyor ve enerji tüketimi, diğer birçok grafen üretim sürecine göre önemli ölçüde daha düşük.

Elde edilen malzeme tam olarak grafen değil; bilim insanları onu "neredeyse grafen" olarak tanımlıyor. Olağanüstü özelliklere sahip: yüksek mukavemet, düşük ağırlık ve mükemmel elektriksel ve termal iletkenlik; bu da onu elektronik, piller, süper kapasitörler, enerji depolama sistemleri ve diğer yüksek teknoloji uygulamaları için umut vadeden bir malzeme haline getiriyor.

Bu yöntemin en büyük avantajı sürdürülebilirliğidir: Atıklar, zararlı emisyonlar olmadan ve minimum maliyetle "mucizevi bir malzemeye" dönüştürülür.

Teknoloji şu anda laboratuvar ortamında kavram kanıtı aşamasında. Endüstriyel üretime geçiş, 3-4 yıl daha geliştirme ve ölçeklendirme gerektirecektir.

Bilim insanları bu yöntemi kahve telvesi, muz kabuğu, odun atığı ve diğer organik atıklar gibi diğer biyokütle türlerine de genişletmeyi planlıyor.

Bu yöntemin pratik uygulaması, tarımsal atıkların geri dönüşümüne yaklaşımı kökten değiştirebilir ve grafen üretimini daha erişilebilir, çevre dostu ve uygun maliyetli hale getirebilir.