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  • Estrategia de rocas de grafeno flash para residuos plásticos

    El grafeno flash hecho de plástico por un laboratorio de la Universidad de Rice comienza como plástico posconsumo recibido de un reciclador. Luego se mezcla con negro de carbón y se procesa en grafeno turboestrático a través de pulsos cronometrados de electricidad CA y CC. Crédito:Tour Group / Rice University

    Los residuos plásticos vuelven en negro como grafeno prístino, gracias a ACDC.

    Eso es lo que los científicos de la Universidad de Rice llaman el proceso que emplearon para hacer un uso eficiente de los desechos plásticos que de otra manera se sumarían a los problemas ambientales del planeta. En este caso, El laboratorio del químico de Rice, James Tour, modificó su método para hacer grafeno flash y mejorarlo para reciclar plástico en grafeno.

    El estudio del laboratorio aparece en la revista American Chemical Society ACS Nano .

    Simplemente, en lugar de elevar la temperatura de una fuente de carbono con corriente continua, como en el proceso original, el laboratorio primero expone los residuos plásticos a unos ocho segundos de corriente alterna de alta intensidad, seguido por la sacudida de DC.

    Los productos son grafeno turbostratico de alta calidad, una sustancia valiosa y soluble que se puede utilizar para mejorar la electrónica, composicion, hormigón y otros materiales, y oligómeros de carbono, moléculas que se pueden ventilar lejos del grafeno para su uso en otras aplicaciones.

    "Producimos una cantidad considerable de hidrógeno, que es un combustible limpio, en nuestro proceso de flasheo, ", dijo el estudiante graduado de Rice y autor principal, Wala Algozeeb.

    Tour estimó que a escala industrial, el proceso ACDC podría producir grafeno por alrededor de $ 125 en costos de electricidad por tonelada de desechos plásticos.

    Una imagen de microscopio electrónico de transmisión muestra grafeno flash ACDC producido en la Universidad de Rice. El proceso promete producir grafeno turboestrático de alta calidad a partir de desechos plásticos que se pueden utilizar para mejorar la electrónica. composicion, hormigón y otros materiales. Crédito:Tour Group / Rice University

    "Demostramos en el documento original que el plástico se puede convertir, pero la calidad del grafeno no era tan buena como queríamos, "Tour dijo". Ahora, mediante el uso de una secuencia diferente de pulsos eléctricos, podemos ver una gran diferencia ".

    Señaló que la mayoría de las tecnologías de reciclaje de plástico del mundo son ineficaces, y que solo se recicla alrededor del 9% del plástico producido. Más notorio, Tour dijo, es una isla de desechos plásticos del tamaño de Texas que se ha formado en el Océano Pacífico.

    "Tenemos que lidiar con esto, ", dijo." Y hay otro problema:los microbios en el océano que convierten el dióxido de carbono en oxígeno se ven obstaculizados por los productos de descomposición del plástico y están invirtiendo el proceso, tomando oxígeno y convirtiéndolo en dióxido de carbono. Eso va a ser realmente malo para los humanos ".

    Tour señaló que la conversión de joules flash elimina gran parte del gasto asociado con el reciclaje de plástico, incluida la clasificación y limpieza que requieren energía y agua. "En lugar de reciclar plástico en gránulos que se venden por 2 dólares, 000 una tonelada, podrías estar reciclando a grafeno, que tiene un valor mucho más alto, ", dijo." Hay un incentivo tanto económico como ambiental ".

    A pesar de la abrumadora cantidad de materia prima plástica, tener demasiado grafeno no será un problema, Tour dijo. "Hagas lo que hagas con el carbono, una vez que lo haya extraído del suelo del petróleo, el gas o el carbón, termina en el ciclo del dióxido de carbono, ", dijo." Lo bueno del grafeno es que su degradación biológica en muchas condiciones es muy lenta, por lo que en la mayoría de los casos no vuelve a entrar en el ciclo del carbono durante cientos de años ".

    Señaló que los investigadores están trabajando para refinar el proceso de grafeno flash para otros materiales, especialmente para el desperdicio de alimentos. "Estamos trabajando para generar una buena secuencia de pulsos para convertir los residuos de alimentos en grafeno de muy alta calidad con la menor emisión posible". ", dijo." Estamos empleando programas de aprendizaje automático para ayudarnos a saber a dónde ir ".

    El nuevo estudio sigue a otro artículo reciente que caracteriza el grafeno flash producido a partir de negro de carbón mediante calentamiento por joules de corriente continua. Ese papel también en ACS Nano, microscopía y simulaciones combinadas para mostrar dos morfologías distintas:grafeno turbostrático y láminas de grafeno arrugadas. El estudio describió cómo y por qué los átomos de carbono reorganizados tomarían una forma u otra, y que la relación se puede controlar ajustando la duración del flash.


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