Włókna węglowe z roślin
Włókna węglowe charakteryzują się wysoką sztywnością, dużą wytrzymałością mechaniczną oraz niewielką masą. Ze względu na te właściwości są od lat wykorzystywane w budowie m.in. samolotów, samochodów sportowych, a także rowerów czy rakiet do tenisa. Powstają one w procesie pirolizy ropopochodnych polimerów (głównie poliakrylonitrylu), który polega na wielogodzinnym wygrzewaniu włókien polimerowych w temperaturze do 3000℃, bez tlenu i pod wysokim ciśnieniem. Prowadzi to do pełnej karbonizacji włókna - nie pozostaje w nim nic poza węglem. Atomy tego pierwiastka tworzą uporządkowaną strukturę heksagonalną (podobnie jak w graficie lub grafenie), co odpowiada bezpośrednio za nadzwyczajne właściwości włókien węglowych.
Amerykanie nie planują zmieniać samego etapu pirolizy. Zamiast tego chcą zmienić sposób pozyskiwania głównego surowca - poliakrylonitrylu. Do syntezy tego polimeru konieczny jest akrylonitryl, który powstaje obecnie w wyniku przeróbki ropy naftowej. Naukowcy z Kolorado proponują zastąpienie jej odpadami organicznymi pochodzącymi z gospodarstw rolnych. Wyodrębnione z takiej biomasy cukry poddaje się procesowi fermentacji z pomocą wybranych mikroorganizmów, zaś jej produkty są w kolejnym kroku przetwarzane na akrylonitryl. Dalej produkcja biegnie już po staremu.
Zastosowanie surowców odnawialnych w tym procesie przyczyni się do mniejszej emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Wzrośnie też dostępność poliakrylonitrylu na rynku, co przełoży się na spadek cen bazujących na nim włókien węglowych. Pozostaje tylko czekać na przemysłowe wykorzystanie tej metody.
źródło: popsci.com, zdjęcie: upload.wikimedia.org
