Tsinghua, eski rüzgar türbini kanatlarını 0,5 saniyede grafene çeviriyor

Yöntem nasıl çalışıyor

Kanatlar önce toz haline getirilip iletken olması için karbon karası ile karıştırılıyor. Ardından ultra hızlı Joule ısıtması sıcaklığı 0,5 saniyede yaklaşık 2.000 °C'ye çıkarıyor. Cam elyafındaki silika silisyum karbüre, reçinedeki karbon bileşikleri ise grafene dönüşüyor. İki malzemenin önceden ayrılmasına, çözücü veya katalizöre gerek yok.

Geri kazanılan malzeme yeni bir epoksi reçineye katıldı. Yalnızca ağırlıkça %0,3 oranında çekme rijitliği %27, eğilme rijitliği %9 arttı; %0,1 oranında ısıl yayınım %41 iyileşti. Araştırmacılar bunun daha dayanıklı kanatlara, hatta buzlanmayla mücadeleye yardımcı olabileceğini belirtiyor. Ancak henüz tam kanat üretilmedi; sonuçlar laboratuvar reçine testlerine dayanıyor.

Ekibin hesaplarına göre bir ton atığın işlenmesi yaklaşık 80 dolar kâr getirebilir; piroliz için tahmini zarar 460 dolar, bazı kimyasal işlemlerde 1.800 dolar. Emisyonlar piroliz'e göre %83, kimyasal çözmeye göre %92 daha düşük. Yine de tahminler öğütme, ekipman ve diğer işletme maliyetlerini kapsamıyor.

Ölçek sorunu

Deneylerin çoğu 0,3 gram malzemeyle yapıldı; partiler 10 grama çıkarıldı. 200 gramlık bir reaktör tasarlandı, ancak tek bir türbinin kanatları onlarca ton gelebiliyor. Deng, 100 tonluk bir pilot tesisi hedefliyor. Hızlı Joule ısıtmasının öncülerinden Rice Üniversitesi'nden James Tour, sonuçları zor geri dönüşen atıkların değerli malzemeye çevrilebileceğinin kanıtı olarak görüyor, ancak endüstriyel etkinliğin henüz doğrulanması gerektiğini söylüyor. Gerçek enerji tüketimi ve yeni malzemelerin dayanıklılığı da test edilmeli.