Koolstofvezels van planten
Koolstofvezels hebben een revolutie teweeggebracht in veel gebieden van ons leven, zoals civiele techniek, luchtvaart en de militaire industrie. Ze zijn vijf keer sterker dan staal en toch heel licht. Ze zijn helaas ook relatief duur. Een team van onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory in Colorado heeft een technologie ontwikkeld om koolstofvezels te produceren uit hernieuwbare bronnen. Hierdoor is het mogelijk om hun prijs aanzienlijk te verlagen en tegelijkertijd de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.
Koolstofvezels worden gekenmerkt door een hoge stijfheid, hoge mechanische sterkte en een laag gewicht. Vanwege deze eigenschappen worden ze ook al vele jaren in de bouw gebruikt. vliegtuigen, sportwagens, maar ook fietsen en tennisrackets. Ze worden verkregen tijdens het pyrolyseproces van polymeren van aardolie-oorsprong (voornamelijk polyacrylonitril), wat bestaat uit vele uren verhitting van polymeervezels bij temperaturen tot 3000 ℃, zonder zuurstof en onder hoge druk. Hierdoor wordt de vezel volledig verkoold - er blijft niets anders over dan koolstof. De atomen van dit element vormen een geordende hexagonale structuur (vergelijkbaar met grafiet of grafeen), die direct verantwoordelijk is voor de buitengewone eigenschappen van koolstofvezels.
De Amerikanen zijn niet van plan de pyrolyse zelf te veranderen. In plaats daarvan willen ze de manier veranderen waarop ze hun belangrijkste grondstof, polyacrylonitril, maken. Voor de synthese van dit polymeer is acrylonitril nodig, dat momenteel wordt gevormd als gevolg van de verwerking van ruwe olie. Wetenschappers uit Colorado stellen voor om het te vervangen door organisch landbouwafval. De suikers die uit dergelijke biomassa worden gewonnen, worden gefermenteerd door geselecteerde micro-organismen en vervolgens worden hun producten omgezet in acrylonitril. De productie gaat gewoon door.
Het gebruik van hernieuwbare grondstoffen in dit proces helpt de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen. Ook zal de beschikbaarheid van polyacrylonitril op de markt toenemen, wat zal leiden tot lagere prijzen voor koolstofvezels op basis daarvan. Het blijft alleen wachten op het industriële gebruik van deze methode.
bron: popsci.com, foto: upload.wikimedia.org
