Karbonfibre fra planter

Karbonfiber har revolusjonert mange områder av livene våre som sivilingeniør, luftfart og militærindustrien. De er fem ganger sterkere enn stål og likevel veldig lette. De er også, dessverre, relativt dyre. Et team av forskere ved National Renewable Energy Laboratory i Colorado har utviklet en teknologi for å produsere karbonfiber fra fornybare kilder. Takket være dette er det mulig å redusere prisen deres betydelig og samtidig redusere klimagassutslippene.

Karbonfibre er preget av høy stivhet, høy mekanisk styrke og lav vekt. På grunn av disse egenskapene har de vært brukt i bygg, blant annet i mange år. fly, sportsbiler, samt sykler og tennisracketer. De oppnås i prosessen med pyrolyse av polymerer av petroleumsopprinnelse (hovedsakelig polyakrylnitril), som består i mange timer med oppvarming av polymerfibre ved temperaturer opp til 3000 ℃, uten oksygen og under høyt trykk. Dette karboniserer fiberen fullstendig - ingenting er igjen annet enn karbon. Atomene til dette elementet danner en ordnet sekskantet struktur (lik grafitt eller grafen), som er direkte ansvarlig for de ekstraordinære egenskapene til karbonfibre.

Amerikanerne planlegger ikke å endre selve pyrolysestadiet. I stedet ønsker de å endre måten de lager hovedråstoffet sitt på, polyakrylnitril. Syntesen av denne polymeren krever akrylonitril, som for tiden dannes som et resultat av bearbeiding av råolje. Colorado-forskere foreslår å erstatte det med organisk gårdsavfall. Sukkeret som utvinnes fra slik biomasse fermenteres av utvalgte mikroorganismer og deretter omdannes produktene deres til akrylonitril. Produksjonen fortsetter som normalt.

Bruk av fornybare råvarer i denne prosessen vil bidra til å redusere klimagassutslipp til atmosfæren. Tilgjengeligheten av polyakrylnitril i markedet vil også øke, noe som vil føre til lavere priser på karbonfiber basert på det. Det gjenstår bare å vente på industriell bruk av denne metoden.

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