Ученые научились получать углеродное волокно из растений, заменив ими нефть | Gearmix
15.01.2018 10:07

Ученые научились получать углеродное волокно из растений, заменив ими нефть

Источник перевод для gearmix ()

Углеродные волокна являются самым необычным из всех материалов. При малом весе они в пять раз прочнее стали; они используется везде — от теннисных ракет и велосипедов до лопастей ветровых турбин, пассажирских самолетов и гоночных автомобилей Формулы-1. Есть только одна проблема: этот материал изготавливают из нефти и ряда дорогостоящих компонентов, что делает конечный продукт исключительно дорогим. Вот почему углеродное волокно используется в гоночных автомобилях и очень редко в обычных автомобилях.

Однако, ситуация может измениться. Ученые говорят, что в скором времени можно будет производить углеродное волокно не из нефти, а из растений, что снизит затраты и сделает материал более доступным для использования в автомобилях, самолетах и ​​других транспортных средствах.

Подпись к изображению: Реактор для производства акрилонитрила по новой технологии

Углеродное волокно делают из химического вещества, называемого акрилонитрилом. В настоящее время производители получают акрилонитрил из нефти, аммиака, кислорода с применением дорогостоящего катализатора. При этом выделяется тепло и образуется много побочных токсичных продуктов. И, поскольку акрилонитрил производится из нефти, стоимость углеродного волокна имеет тенденцию к росту и падению вместе с ценой на нефть.

«Цены на акрилонитрил стали свидетелями больших колебаний в прошлом, что, в свою очередь, привело к уменьшению доли материала, применяемого в конструкциях автомобилей и самолетов для снижения их весовых характеристик», — сказал исследователь Грегг Бекхэм, являющийся руководителем группы в Национальной лаборатории возобновляемой энергетики. «Если найти новое сырье для производства акрилонитрила, которое стабилизирует цены на материал — добавил он, — это может сделать углеродное волокно дешевле».

Бекхэм с коллегами разработал новый процесс производства акрилонитрила с использованием растений, а именно таких их частей, которые не могут потребляться людьми для питания, как кукурузные стебли и пшеничная солома. Ученые разложили эти материалы на сахара, которые затем превратили в кислоту, используемую с применением недорогих катализаторов для производства акрилонитрила. В ходе этого процесса не выделяется много тепла и не образуются токсичные побочные продукты.

Ученые полагают, что данный метод можно внедрить на производство для получения материала в промышленных масштабах. Сделав углеродное волокно дешевле, ученые могли бы в долгосрочной перспективе помочь владельцам автомобилей сэкономить много денег. Автомобили из углеродного волокна намного легче, чем машины из металла. В результате они потребляют меньше топлива, чтобы проехать одинаковое расстояние. Тем самым водители экономят на топливе, а также сокращаются выбросы, загрязняющие планету.

В мире наблюдается тенденция к тому, чтобы производить больше нефтепродуктов из растений. Ведь все запасы нефти формировались из остатков доисторических растений, которые в течение миллионов лет подвергались воздействию высоких температур и давления. Исследователи пытаются убрать этот промежуточный процесс — стремясь получить все необходимые химические вещества непосредственно из растений, что снижает зависимость от нефти.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Комментарии запрещены.