p O grafeno instantâneo feito de plástico por um laboratório da Rice University começa como um plástico pós-consumo recebido de um reciclador. Em seguida, é misturado com negro de fumo e processado em grafeno turboestrático por meio de pulsos cronometrados de eletricidade CA e CC. Crédito:Tour Group / Rice University
p Resíduos de plástico voltam em preto como grafeno puro, graças ao ACDC. p Isso é o que os cientistas da Rice University chamam de processo que empregaram para fazer uso eficiente de resíduos de plástico que, de outra forma, aumentariam os problemas ambientais do planeta. Neste caso, o laboratório do químico James Tour da Rice modificou seu método para fazer grafeno flash para aprimorá-lo para a reciclagem de plástico em grafeno.
p O estudo do laboratório foi publicado na revista American Chemical Society.
ACS Nano .
p Simplesmente, em vez de aumentar a temperatura de uma fonte de carbono com corrente contínua, como no processo original, o laboratório primeiro expõe resíduos de plástico a cerca de oito segundos de corrente alternada de alta intensidade, seguido pelo choque DC.
p Os produtos são de grafeno turboestrático de alta qualidade, uma substância valiosa e solúvel que pode ser usada para aprimorar a eletrônica, compósitos, concreto e outros materiais, e oligômeros de carbono, moléculas que podem ser ventiladas para longe do grafeno para uso em outras aplicações.
p “Produzimos uma quantidade considerável de hidrogênio, que é um combustível limpo, em nosso processo de flashing, "disse o estudante de pós-graduação de Rice e principal autor Wala Algozeeb.
p Tour estimou que, em escala industrial, o processo ACDC poderia produzir grafeno por cerca de US $ 125 em custos de eletricidade por tonelada de lixo plástico.
p Uma imagem de microscópio eletrônico de transmissão mostra grafeno flash ACDC produzido na Rice University. O processo promete produzir grafeno turboestrático de alta qualidade a partir de resíduos plásticos que podem ser usados para aprimorar a eletrônica, compósitos, concreto e outros materiais. Crédito:Tour Group / Rice University
p “Mostramos no artigo original que o plástico pode ser convertido, mas a qualidade do grafeno não era tão boa quanto queríamos, "Tour disse." Agora, usando uma sequência diferente de pulsos elétricos, podemos ver uma grande diferença. "
p Ele observou que a maioria das tecnologias de reciclagem de plástico do mundo são ineficazes, e que apenas cerca de 9% do plástico produzido é reciclado. Mais notório, Tour disse, é uma ilha de lixo plástico do tamanho do Texas que se formou no Oceano Pacífico.
p "Temos que lidar com isso, "disse ele." E há outro problema:os micróbios do oceano que convertem dióxido de carbono em oxigênio estão sendo impedidos por produtos de decomposição de plástico e estão revertendo o processo, tomando oxigênio e convertendo-o em dióxido de carbono. Isso vai ser muito ruim para os humanos. "
p A Tour observou que a conversão de joule em flash elimina muitas das despesas associadas à reciclagem de plástico, incluindo classificação e limpeza que requerem energia e água. "Em vez de reciclar plástico em pelotas que são vendidas por US $ 2, 000 por tonelada, você poderia estar fazendo um upcycling para o grafeno, que tem um valor muito maior, "disse ele." Há um incentivo tanto econômico quanto ambiental. "
p Apesar da enorme quantidade de matéria-prima de plástico, ter muito grafeno não será um problema, Tour disse. "O que quer que você faça com o carbono, depois de retirá-lo do solo do petróleo, gás ou carvão, termina no ciclo do dióxido de carbono, "disse ele." O bom do grafeno é que sua degradação biológica em muitas condições é muito lenta, então, na maioria dos casos, ele não entra novamente no ciclo do carbono por centenas de anos. "
p Ele observou que os pesquisadores estão trabalhando para refinar o processo de grafeno flash para outros materiais, especialmente para o desperdício de alimentos. "Estamos trabalhando para gerar uma boa sequência de pulso para converter resíduos de alimentos em grafeno de alta qualidade com o mínimo de emissão possível, ", disse ele." Estamos empregando programas de aprendizado de máquina para nos ajudar a saber para onde ir. "
p O novo estudo segue outro artigo recente que caracteriza o grafeno flash produzido a partir do negro de fumo via aquecimento por joule por corrente contínua. Esse papel, também no ACS Nano, microscopia e simulações combinadas para mostrar duas morfologias distintas:grafeno turboestrático e folhas de grafeno enrugadas. O estudo descreveu como e por que os átomos de carbono reorganizados tomariam uma forma ou outra, e que a proporção pode ser controlada ajustando a duração do flash.