جامعة تسينغخوا تحوّل شفرات التوربينات القديمة إلى غرافين في 0.5 ثانية

كيف تعمل الطريقة

تُطحن الشفرات أولاً إلى مسحوق ويُخلط بسواد الكربون ليصبح موصلاً للكهرباء. ثم يرفع التسخين الجولي فائق السرعة الحرارة إلى نحو 2000 درجة مئوية في 0.5 ثانية. فتتحول السيليكا في الألياف الزجاجية إلى كربيد السيليكون، وتُنتج المركبات الكربونية في الراتنج الغرافين. ولا حاجة لفصل المادتين مسبقاً ولا لاستخدام مذيبات أو محفزات.

أضاف الباحثون المادة المستعادة إلى راتنج إيبوكسي جديد. وبنسبة 0.3% وزناً فقط ارتفعت صلابة الشد 27% وصلابة الانحناء 9%، وبنسبة 0.1% تحسن الانتشار الحراري 41%. ويرى الفريق أن ذلك قد يساعد في صنع شفرات أكثر متانة، وحتى في مكافحة تراكم الجليد. لكن لم تُصنع شفرات كاملة بعد، والنتائج مصدرها اختبارات مخبرية على الراتنجات.

وبحسب حسابات الفريق، قد تحقق معالجة طن واحد من النفايات ربحاً نحو 80 دولاراً، مقابل خسارة مقدّرة بـ460 دولاراً مع الانحلال الحراري و1800 دولار مع بعض المعالجات الكيميائية. كما تنخفض الانبعاثات 83% عن الانحلال الحراري و92% عن الإذابة الكيميائية. غير أن التقديرات لا تشمل تكاليف التفتيت والمعدات وغيرها من نفقات التشغيل.

تحدي النطاق

أُجريت معظم التجارب على 0.3 غرام من المادة، ورُفعت الدفعات إلى 10 غرامات. وصُمم مفاعل يعالج 200 غرام، لكن شفرات توربين واحد قد تبلغ عشرات الأطنان. ويطمح دينغ إلى إنشاء منشأة تجريبية بطاقة 100 طن. ويرى جيمس تور من جامعة رايس، رائد التسخين الجولي فائق السرعة، أن النتائج تثبت إمكانية تحويل نفايات يصعب تدويرها إلى مواد قيّمة، لكنه يحذر من أن الفعالية الصناعية لم تُثبت بعد. كما يلزم التحقق من استهلاك الطاقة الفعلي ومتانة المواد الجديدة.