Из атмосферного углекислого газа можно получать дешёвые высокопрочные углеродные нановолокна
Углеродные нановолокна имеют огромный потенциал. В один прекрасный день их начнут использовать для создания суперпрочных бронежилетов, искусственных мышц или восстановления поврежденных тканей сердца – это лишь несколько областей возможного применения. Учёные разработали методику, которая позволяет брать углекислый газ из нашей атмосферы и превращать его в углеродные нановолокна, получая таким образом сырьё для производства многих вещей — от спортивного снаряжения до пассажирских самолётов.
Команда учёных из Университета Джорджа Вашингтона под руководством Стюарта Лихта, разрабатывающая новую технологию, называет её «алмазами с небес». Это отчасти так, потому что алмазы состоят из углерода, а также из-за огромной ценности этих полученных из атмосферы волокон, которые в недалёком будущем найдут своё применение.
Система берёт атмосферный углекислый газ и омывает его в ванной кипящими расплавленными карбонатами при температуре 750 ° C. Затем подаётся воздух из атмосферы, а на электроды из никеля и стали подаётся напряжение. При этом диоксид углерода растворяется, и на стальном электроде начинают образовываться углеродные нановолокна.
«Мы нашли способ производить из атмосферного CO2 высокопрочные углеродные нановолокна, — говорит Лихт. — Эти нановолокна используются для получения таких прочных композитных материалов, как те, которые используются в Boeing Dreamliner, а также в высокотехнологичном спортивном оборудовании, лопастях ветряных турбин и многих других продуктах».
Одним из важных преимуществ технологии являются низкие энергозатраты. Для нагрева ванны до нужной температуры используется гибридная система, включающая солнечные элементы и термический энергоколлектор – утверждается, что для течения процесса нужно напряжение всего лишь один вольт.
«Рост углеродных нановолокон может происходить при напряжении менее 1 вольта и температуре 750 ° С, что значительно меньше, чем 3 — 5 вольт и температура 1000 ° C в промышленном производстве алюминия», — объясняет Лихт.
Полученные учёными результаты будут представлены на 250-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества в Бостоне на этой неделе.