Les déchets plastiques reviennent en noir sous forme de graphène vierge, grâce à ACDC.



C’est ce que les scientifiques de l’Université Rice appellent le processus qu’ils ont utilisé pour utiliser efficacement les déchets de plastique qui, autrement, aggraveraient les problèmes environnementaux de la planète. Dans ce cas, le laboratoire du chimiste du riz James Tour a modifié sa méthode pour fabriquer du flash graphène afin de l’améliorer pour le recyclage du plastique en graphène.

L’étude du laboratoire est publiée dans la revue ACS Nano de l’American Chemical Modern society.



Simplement, au lieu d’élever la température d’une resource de carbone avec du courant continu, comme dans le processus d’origine, le laboratoire expose d’abord les déchets plastiques à environ huit secondes de courant alternatif à haute intensité, suivi de la secousse CC.

Les produits sont du graphène turbostratique de haute qualité, une substance précieuse et soluble qui peut être utilisée pour améliorer l’électronique, les composites, le béton et d’autres matériaux, et les oligomères de carbone, des molécules qui peuvent être évacuées du graphène pour une utilisation dans d’autres apps.

« Nous produisons une quantité considérable d’hydrogène, qui est un carburant propre, dans notre processus de clignotement », a déclaré Wala Algozeeb, étudiante diplômée de Rice et auteur principal.

Tour a estimé qu’à l’échelle industrielle, le procédé ACDC pourrait produire du graphène pour environ 125 bucks d’électricité par tonne de déchets plastiques.

« Nous avons montré dans le papier initial que le plastique pouvait être converti, mais la qualité du graphène n’était pas aussi bonne que nous le voulions », a déclaré Tour. « Maintenant, en utilisant une séquence différente d’impulsions électriques, nous pouvons voir une grande différence. »

Il a noté que la plupart des technologies de recyclage du plastique dans le monde sont inefficaces et que seulement 9% approximativement du plastique produit est recyclé. Le additionally notoire, a déclaré Tour, est une île de déchets plastiques de la taille du Texas qui s’est formée dans l’océan Pacifique.

« Nous devons gérer cela », a-t-il déclaré. « Et il y a un autre problème: les microbes dans l’océan qui convertissent le dioxyde de carbone en oxygène sont entravés par les produits de dégradation du plastique et ils inversent le processus, en prenant de l’oxygène et en le convertissant en dioxyde de carbone. Cela va être vraiment mauvais pour les humains. »

Le tour a noté que la conversion flash joule élimine une grande partie des dépenses associées au recyclage du plastique, y compris le tri et le nettoyage qui nécessitent de l’énergie et de l’eau. « Plutôt que de recycler le plastique en granulés qui se vendent 2 000 $ la tonne, vous pourriez faire un recyclage en graphène, qui a une valeur beaucoup furthermore élevée », a-t-il déclaré. « Il y a une incitation économique et environnementale. »

Malgré la quantité écrasante de matières premières plastiques, avoir trop de graphène ne sera pas un problème, a déclaré Tour. « Quoi que vous fassiez avec le carbone, une fois que vous l’avez retiré du sol du pétrole, du gaz ou du charbon, il se retrouve dans le cycle du dioxyde de carbone », a-t-il déclaré. « Ce qui est bien avec le graphène, c’est que sa dégradation biologique dans de nombreuses ailments est très lente, donc dans la plupart des cas, il ne réintègre pas le cycle du carbone pendant des centaines d’années. »

Il a noté que les chercheurs travaillaient à affiner le processus de graphène flash pour d’autres matériaux, en particulier pour les déchets alimentaires. « Nous travaillons à générer une bonne séquence d’impulsions pour convertir les déchets alimentaires en graphène de très haute qualité avec le moins d’émissions possible », a-t-il déclaré. « Nous utilisons des programmes d’apprentissage automatique pour nous aider à savoir où aller. »

Cet article, également dans ACS Nano, combinait microscopie et simulations pour montrer deux morphologies distinctes: le graphène turbostratique et les feuilles de graphène froissées. L’étude a décrit remark et pourquoi les atomes de carbone réarrangés prendraient une forme ou une autre, et que le rapport peut être contrôlé en ajustant la durée du flash.