Tsinghua zamienia zużyte łopaty turbin wiatrowych w grafen w 0,5 s

Jak działa metoda

Łopaty są najpierw mielone na proszek i mieszane z sadzą, by stały się przewodzące. Następnie ultraszybkie nagrzewanie Joule'a podnosi temperaturę do około 2000 °C w 0,5 sekundy. Krzemionka z włókna szklanego zamienia się w węglik krzemu, a związki węgla z żywicy tworzą grafen. Nie trzeba wcześniej rozdzielać obu składników ani używać rozpuszczalników czy katalizatorów.

Odzyskany materiał dodano do nowej żywicy epoksydowej. Przy zaledwie 0,3% wagowo sztywność na rozciąganie wzrosła o 27%, a na zginanie o 9%. Przy 0,1% dyfuzyjność cieplna poprawiła się o 41%. Autorzy sugerują, że mogłoby to pomóc w produkcji trwalszych łopat, a nawet w walce z oblodzeniem. Na razie nie zbudowano jednak pełnych łopat, a wyniki pochodzą z laboratoryjnych prób na żywicach.

Według obliczeń zespołu przerób tony odpadów mógłby dać około 80 dolarów zysku, podczas gdy piroliza oznacza szacowaną stratę 460 dolarów, a niektóre metody chemiczne 1800 dolarów. Emisje miałyby być niższe o 83% względem pirolizy i o 92% względem rozpuszczania chemicznego. Szacunki nie obejmują jednak m.in. kosztów mielenia i sprzętu.

Wyzwanie skali

Większość doświadczeń prowadzono na 0,3 grama materiału, a partie zwiększono do 10 gramów. Zaprojektowano reaktor na 200 gramów, lecz łopaty z jednej turbiny to dziesiątki ton. Deng chce zbudować instalację pilotażową na 100 ton. James Tour z Rice University, pionier tej techniki, uważa wyniki za dowód potencjału, ale zastrzega, że skuteczność przemysłowa wymaga jeszcze potwierdzenia. Trzeba też sprawdzić rzeczywiste zużycie energii i trwałość nowych materiałów.