طريقة رخيصة وفورية للحصول على الغرافين من النفايات

ابتكر العلماء طريقة للحصول على مادة الغرافين الثنائية الأبعاد من النفايات خلال أقل من ثانية، ما يقلل من تكاليف إنتاجها جذريا ويعد بثورة في مجالات البناء والالكترونيات والطب.

وتفيد مجلة Nature، بأن فريق البحث برئاسة جيمس تور، من جامعة رايس الأمريكية، ابتكر طريقة للحصول على مادة الغرافين الثنائية الأبعاد تسمح بتخفيض تكاليف إنتاجها جذريا (حاليا سعر كيلو غرام واحد من الغرافين يتراوح بين 67 و200 دولار)، ما يمنع استخدامها على نطاق واسع في مجالات مختلفة.

وتكمن الطريقة الجديدة في التسخين الفوري لأي مادة عضوية إلى 2700 درجة مئوية لمدة 10 ميللي ثانية. ينتج عن هذه العملية تحول الكربون إلى غرافين، وبقية العناصر تتطاير على شكل غازات، يمكن تجميعها لمنع تلوث الوسط المحيط.

و يمكن استخدام فضلات السلع الغذائية كمادة أولية للحصول على الغرافين. ويشير تور إلى أن 30-40% من إنتاج المواد الغذائية ترمى في حاويات النفاية، لانتهاء مدة صلاحيتها. والآن يمكن تحويل هذه المواد الثمينة إلى مادة الغرافين الفريدة. كما يمكن أن نضيف إليها النفايات الزراعية والصناعات الخشبية والبلاستيكية، والورق.

وعند استخدام مواد أولية فيها نسبة كربون عالية مثل السخام والفحم الحجري وغيرها، فإن 80-90% منها يتحول إلى مادة الغرافين.

إقرأ المزيد

الغرافين مادة لعلاج السرطان

ويشير تور، إلى أنه في الطريقة الجديدة، لا تستخدم أي مواد مذيبة أو كواشف أخرى. أي أن المادة التي نحصل عليها ليست بحاجة إلى تطهير وتنظيف. ومن أجل الحصول على كيلوغرام واحد من الغرافين بهذه الطريقة نحتاج إلى 2 كيلوواط-ساعة من الطاقة الكهربائية فقط.

ووفقا للعلماء، يمكن استخدام مادة الغرافين في قطاع البناء، حيث 8% من غاز ثاني أكسيد الكربون تنبعث من مصانع إنتاج الأسمنت. ويعتقد العلماء أن إضافة نسبة 1% غرافين إلى الأسمنت يساهم في تخفيض الحاجة إليه بمقدار الثلث لأنه سيكون أكثر متانة. وبهذه الطريقة يمكن تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ومادة الغرافين هي في الواقع كربون لن ينبعث إلى الغلاف الجوي في المستقبل القريب.

المصدر: فيستي. رو