Anvelopele uzate pot fi sursă de grafen! Materialul poate fi utilizat pentru ranforsarea carosabilelor

Cercetătorii de la Universitatea Rice din America au dezvoltat o modalitate inovatoare de a extrage grafenul în timpul procesului de reciclare a anvelopelor uzate. Acest lucru este în primul rând în beneficiul mediului, iar dacă materialul ar fi de adăugat în beton atunci el va căpăta o duritate semnificativ mai mare!

Deșeurile de anvelope reciclate sunt deja utilizate ca o componentă a cimentului Portland, dar s-a dovedit că grafenul întărește şi mai mult materialele cimentate la nivel molecular.

Oamenii de știință s-au bazat pe experimente anterioare în care încălzirea prin efect Joule este utilizată pentru a produce grafen. Aproape orice substanță care conține carbon poate fi încălzită la peste 2.700 de grade Celsius printr-o descărcare electrică.

Ca rezultat, se formează așa-numitul grafen turbostratic (solubil) şi pentru că straturile sale sunt aliniate imperfect, îl face mai ușor de integrat în materialele compozite.

Anterior tehnica se practica în prelucrarea alimentelor și a plasticului, dar acum poate deveni valabilă și pentru anvelopele uzate. Oamenii de știință au decis să ia ca materie primă rezultatul prelucrării primare a anvelopelor – piroliza. Aceasta este un material/proces de descompunere chimică cu un conținut scăzut de oxigen, din care rezultă ulei, care este utilizat pe scară largă în industrie și un reziduu solid de carbon.

Acesta din urmă nu putea fi utilizat demn anterior, însă experţii de la Universitatea Rice au descoperit că produce un procent ridicat de grafen. Este suficient de adăugat într-o cantitate mică în beton, fie el folosit în construcţii sau beton asfaltic, pentru a-l face cu 30% mai dur!

În mod evident că există mai multe avantaje în asta. Anvelopele vechi sunt reciclate mai eficient şi calitativ, poluând mai puțin mediul înconjurător. Iar creșterea rezistenței betonului funcționează la fel: poate fi utilizat în cantități mai mici și, prin urmare, se poate produce mai puțin, ceea din nou duce la reducerea emisiilor în atmosferă.

“Betonul este cel mai produs material din lume și pur și simplu producerea acestuia generează până la 9% din emisiile mondiale de dioxid de carbon. Dacă putem folosi mai puțin beton pentru drumuri, clădiri și poduri, putem elimina o parte din emisii de la bun început”, a spus chimistul James Tour.

În timp ce majoritatea celor 800 de milioane de anvelope aruncate anual sunt arse pentru combustibil sau măcinate pentru alte aplicații, 16% dintre ele sunt lichidate în gropile de gunoi.

Amintim în context că grafenul este compus în totalitate din carbon, la fel ca diamantul şi cărbunele. Spre deosebire de aceste materiale, atomii de carbon ce formează grafenul sunt aşezaţi în “fâşii” bidimensionale, făcând acest material extraordinar de rezistent şi totodată flexibil.

Grafenul este cel mai subţire material identificat până acum – o “foaie” de grafen are o grosime de doar un atom, motiv pentru care oamenii de ştiinţă afirmă că este primul material 2D identificat de omenire!

Grafenul este un conductor electric mai bun decât cuprul, fiind totodată de 300 de ori mai puternic decât oţelul (şi decât diamantul) şi având proprietăţi optice unice. De asemenea, deşi este aproape transparent, grafenul este atât de dens încât nici heliul, cel mai mic atom de gaz, nu poate trece prin el!