Как пластмасовите отпадъци се превръщат във водород и графен
Пластмасовите боклуци са един от най-сериозните екологични проблеми, които заплашват човешкото здраве и околната среда. Американски учени оферират нов способ за утилизиране на пластмасата, като се употребява за произвеждане на водород и графен.
Според Организация на обединените нации, светът създава към 300 милиона тона пластмаса всяка година, от които единствено 9% могат да се рециклират. Останалите 91% от пластмасата или се изгарят, или се изхвърлят на сметища или океани, където се разпадат на дребни частици, наречени микропластмаси.
Микропластмасата може да се натрупва в почвата, водата и телата на животни и растения, причинявайки разнообразни болести и разстройства на тялото. Едно допустимо решение на този проблем е потреблението на пластмасовите боклуци като източник на водород, който може да служи като чисто и дейно гориво за разнообразни цели. Водородът не отделя въглерод при изгаряне, а единствено вода, тъй че се смята за екологичен.
Съществуващите способи за произвеждане на водород обаче изискват огромни количества сила или генерират огромни количества парникови газове. Например, най-често срещаният метод за произвеждане на водород е посредством взаимоотношение на пара с метан, създаден от природен газ. Този развой обаче освобождава огромни количества въглероден диоксид. Има безвъглеродни способи за произвеждане на водород, само че те изискват огромни количества електрическа енергия и могат да бъдат скъпи.
Наскоро учени от университета Райс (САЩ) откриха нов метод за произвеждане на водород от пластмасови боклуци, употребявайки способ, който също създава графен като непряк артикул. Графенът е двуизмерен материал, състоящ се от моноатомен пласт въглерод, който има неповторими свойства като висока здравина, електрическа проводимост и топлопроводимост.
Графенът има доста евентуални приложения в разнообразни области като електроника, енергетика, биомедицина и композитни материали. Производството на графен обаче също изисква доста сила и запаси.
Методът на откривателите от университета Райс включва бързо нагряване на пластмасови боклуци благодарение на електрически ток за към четири секунди. Това покачва тяхната температура до към 3100 градуса по Келвин (2826,85°C) и изпарява водорода от пластмасата, създавайки графен. Учените са употребявали полиетилен, който постоянно се употребява в найлонови торбички, и са съумели да произведат до 68% атомен водород като газ с непорочност 94%.
Освен това те са получили графен под формата на слоести купчини от нанометрови листове. Учените споделят, че в случай че графенът се продава на сегашната му пазарна цена, той може изцяло да покрие разноските за произвеждане на водород и даже да обезпечи облага.
Новият способ има няколко преимущества пред другите способи за преработване на пластмаса. Първо, не се изисква пластмасата да бъде сортирана или пречистена по тип, което опростява процеса и понижава разноските. Второ, не се отделят никакви токсични или нездравословни субстанции като диоксини или фурани, които могат да се получат при изгаряне на пластмаса. Трето, методът разрешава пластмасовите боклуци да се употребяват като скъп запас, а не като проблем, който би трябвало да бъде решен.
Методът на учените от Райс обаче има и някои ограничавания и дефекти. Например, изисква доста електрическа сила за нагряване на пластмасата, което може да бъде рисково и мъчно за мащабиране. Освен това не е допустимо да се рециклират всички типове пластмаса, а единствено тези, които съдържат задоволително количество водород в състава си.
Също по този начин не е ясно каква е успеваемостта и качеството на графена, създаден по този способ, и по какъв начин препоръчаната технологията може да се конкурира с други способи за произвеждане на графен.
Като цяло, новият способ за произвеждане на водород от пластмасови боклуци е обещаващо и новаторско решение за битка със замърсяването с пластмаси и произвеждане на чисто гориво. Той също по този начин показва капацитета на графена като скъп материал, който може да бъде получен от извънредно на ниска цена източник. Методът обаче изисква спомагателни проучвания и разработки, с цел да се усъвършенства неговата успеваемост, сигурност и доходност.
Според Организация на обединените нации, светът създава към 300 милиона тона пластмаса всяка година, от които единствено 9% могат да се рециклират. Останалите 91% от пластмасата или се изгарят, или се изхвърлят на сметища или океани, където се разпадат на дребни частици, наречени микропластмаси.
Микропластмасата може да се натрупва в почвата, водата и телата на животни и растения, причинявайки разнообразни болести и разстройства на тялото. Едно допустимо решение на този проблем е потреблението на пластмасовите боклуци като източник на водород, който може да служи като чисто и дейно гориво за разнообразни цели. Водородът не отделя въглерод при изгаряне, а единствено вода, тъй че се смята за екологичен.
Съществуващите способи за произвеждане на водород обаче изискват огромни количества сила или генерират огромни количества парникови газове. Например, най-често срещаният метод за произвеждане на водород е посредством взаимоотношение на пара с метан, създаден от природен газ. Този развой обаче освобождава огромни количества въглероден диоксид. Има безвъглеродни способи за произвеждане на водород, само че те изискват огромни количества електрическа енергия и могат да бъдат скъпи.
Наскоро учени от университета Райс (САЩ) откриха нов метод за произвеждане на водород от пластмасови боклуци, употребявайки способ, който също създава графен като непряк артикул. Графенът е двуизмерен материал, състоящ се от моноатомен пласт въглерод, който има неповторими свойства като висока здравина, електрическа проводимост и топлопроводимост.
Графенът има доста евентуални приложения в разнообразни области като електроника, енергетика, биомедицина и композитни материали. Производството на графен обаче също изисква доста сила и запаси.
Методът на откривателите от университета Райс включва бързо нагряване на пластмасови боклуци благодарение на електрически ток за към четири секунди. Това покачва тяхната температура до към 3100 градуса по Келвин (2826,85°C) и изпарява водорода от пластмасата, създавайки графен. Учените са употребявали полиетилен, който постоянно се употребява в найлонови торбички, и са съумели да произведат до 68% атомен водород като газ с непорочност 94%.
Освен това те са получили графен под формата на слоести купчини от нанометрови листове. Учените споделят, че в случай че графенът се продава на сегашната му пазарна цена, той може изцяло да покрие разноските за произвеждане на водород и даже да обезпечи облага.
Новият способ има няколко преимущества пред другите способи за преработване на пластмаса. Първо, не се изисква пластмасата да бъде сортирана или пречистена по тип, което опростява процеса и понижава разноските. Второ, не се отделят никакви токсични или нездравословни субстанции като диоксини или фурани, които могат да се получат при изгаряне на пластмаса. Трето, методът разрешава пластмасовите боклуци да се употребяват като скъп запас, а не като проблем, който би трябвало да бъде решен.
Методът на учените от Райс обаче има и някои ограничавания и дефекти. Например, изисква доста електрическа сила за нагряване на пластмасата, което може да бъде рисково и мъчно за мащабиране. Освен това не е допустимо да се рециклират всички типове пластмаса, а единствено тези, които съдържат задоволително количество водород в състава си.
Също по този начин не е ясно каква е успеваемостта и качеството на графена, създаден по този способ, и по какъв начин препоръчаната технологията може да се конкурира с други способи за произвеждане на графен.
Като цяло, новият способ за произвеждане на водород от пластмасови боклуци е обещаващо и новаторско решение за битка със замърсяването с пластмаси и произвеждане на чисто гориво. Той също по този начин показва капацитета на графена като скъп материал, който може да бъде получен от извънредно на ниска цена източник. Методът обаче изисква спомагателни проучвания и разработки, с цел да се усъвършенства неговата успеваемост, сигурност и доходност.
Източник: cross.bg
КОМЕНТАРИ