Grafene flash prodotto dai rifiuti, il lato prezioso del riciclo

Riassunto
Messa a punto dai ricercatori della Rice University, la tecnica consente di ottenere scaglie di grafene partendo da rifiuti organici e dalla plastica. La metodologia, ancora da migliorare, si è già dimostrata particolarmente efficiente ed economica

Grafene flash
Credit: Jeff Fitlow/Rice University

Produrre grafene a partire dai rifiuti. Si può utilizzare praticamente di tutto, da quelli organici a quelli in plastica 

(Rinnovabili.it) – Grazie alla sua elevata conduttività termica ed elettrica, ad un profilo ultrasottile e alla grande resistenza, il grafene ha recentemente aperto alcune eccitanti possibilità nel mondo della scienza dei materiali.

Il problema principale, com’è noto, riguarda però la sua produzione, costosa e spesso complessa. Ad oggi, uno dei modi principali per produrre grafene è la deposizione chimica da vapore, un processo in cui una fonte di carbonio (tipicamente metano) viene pompata in una camera per forzare una reazione chimica e lasciare un foglio spesso solo un atomo sulla superficie di un substrato sottile. Si tratta di un processo processo laborioso e costoso, che porta il prezzo commerciale del grafene in un range compreso tra i 67.000 e i 200.000 dollari a tonnellata.

 

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Non c’è dunque da stupirsi che gli scienziati siano alla ricerca di metodi alternativi – più semplici ed economici – per produrlo. Un passo avanti in tal senso è stato compiuto dai ricercatori della Rice University (Texas), alle prese con una nuova tecnica in grado di convertire una vasta gamma di prodotti spazzatura in “grafene flash” in modo economico ed efficiente. 

Il processo sfrutta l’Effetto Joule (Joule heating) mediante il quale la corrente elettrica viene fatta passare attraverso un materiale conduttivo per generare calore. In tal modo è possibile riscaldare qualsiasi materiale contenente carbonio fino a circa 3.000 Kelvin (2.730 ° C) trasformandolo in scaglie di grafene in appena 10 millisecondi e convertendo gli elementi non carboniosi presenti nel rifiuto in gas utili.

 

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L’aspetto più promettente di questa nuova tecnologia – spiegano i ricercatori – è la vasta gamma di materiali che possono essere utilizzati per generare il grafene. Tutto, dalle bucce di banana alla plastica, può fungere da fonte di carbonio e, quindi, essere utilizzato per lo scopo. 

Tutto questo permetterebbe da una parte di riciclare rifiuti e, dall’altra, di ottenere grafene a prezzi estremamente più vantaggiosi. A sua volta, la possibilità di ottenere grafene a prezzi vantaggiosi ne permetterebbe un impiego più diffuso in diversi campi.

Uno su tutti quello dell’edilizia: addizionando il cemento a solo lo 0,1% di grafene, gli scienziati hanno per esempio scoperto che si potrebbe ridurre di circa un terzo l’impatto ambientale della produzione di calcestruzzo.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature, mentre il video qui sotto ci fornisce una panoramica della tecnologia.

 

https://youtu.be/GzDrnoGdLO4

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