تبدیل ماسک‌های مستعمل به نانولوله‌های کربنی

محققان دانشگاه سوانسی توانسته‌اند کربن موجود در ماسک‌های دور ریخته شده را برای تولید نانولوله‌های کربنی تک جداره با کیفیت بالا (CNT) استفاده کنند. در ادامه آن‌ها از این نانولوله‌ها برای تولید کابل‌های انتقال دیتا استفاده کردند.

کد خبر: ۱۰۴۰۱۵۰

يکشنبه - ۰۸ آبان ۱۴۰۱ / October 30, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه سوانسی توانسته‌اند کربن موجود در ماسک‌های دور ریخته شده را برای تولید نانولوله‌های کربنی تک جداره با کیفیت بالا (CNT) استفاده کنند. در ادامه آن‌ها از این نانولوله‌ها برای تولید کابل‌های انتقال دیتا استفاده کردند.

شیمی سبز به محققان این قدرت را داده است که ماسک‌های صورت استفاده شده را به ترکیبات مهمی تبدیل کنند. در مقاله‌ای که در نشریه Carbon Letters منتشر شد، تیم دانشگاه سوانسی فرآیند شیمیایی را تشریح کرد که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا موادی را که معمولا دور ریخته می‌شوند بازیافت کنند و آن‌ها را به نانولوله‌های کربنی تک‌جداره با کیفیت بالا (CNT) تبدیل نمایند.

سپس می‌توان از این CNT‌ها برای اهداف مختلف، از جمله تولید کابل‌های انتقال دیتا با کیفیت و همچنین باتری‌های سبک وزن مورد استفاده در خودرو‌های الکتریکی و هواپیما‌های بدون سرنشین استفاده کرد.

آلوین اوربک وایت، یکی از نویسندگان این مطالعه، از دانشگاه سوانسی، گفت: «ماسک‌های یکبار مصرف برای سیستم بازیافت یک مشکل اساسی هستند، زیرا مقادیر زیادی زباله پلاستیکی ایجاد می‌کنند که بیشتر آن به اقیانوس‌های ما ختم می‌شود. در طول مطالعه، ما دریافتیم که کربن داخل ماسک صورت می‌تواند به‌عنوان یک ماده اولیه خوب برای ساخت مواد با کیفیت بالا مانند CNT‌ها استفاده شود.»

وی افزود: «CNT‌ها بسیار مورد توجه هستند، زیرا دارای خواص فیزیکی جالب توجهی بوده و در مقیاس صنعتی بسیار پرهزینه‌تر هستند. بنابراین، از طریق این مطالعه، ما نشان دادیم که می‌توانیم با پردازش نانولوله‌های کربنی از ماسک‌هایی که اساساً بی‌ارزش هستند، مواد بسیار با ارزشی بسازیم.»

از زمان شروع همه‌گیری کووید-۱۹، نیاز به استفاده از ماسک‌های صورت یک نگرانی جهانی بوده است. در آوریل ۲۰۲۰، چین میانگین تولید روزانه ۴۵۰ میلیون ماسک را گزارش کرد، در حالی که تخمین زده می‌شود تایوان در یک دوره سه ماهه تقریباً در همان زمان، ۱٫۳ میلیارد ماسک تولید و استفاده کرده است. به طور کلی، تخمین زده می‌شود که در کل سال ۲۰۲۰ حدود ۵۲ میلیارد ماسک صورت یکبار مصرف تولید شده است که احتمالاً بین ۱٫۵ تا دو میلیارد از آن‌ها وارد اقیانوس‌ها شده است.

این تیم هزینه‌های انرژی مربوط به استفاده از این فرآیند را مورد مطالعه قرار داد و به این نتیجه رسید که این روش نه تنها در سطوح مصرف منابع، بلکه در تولید ارزش محصول به جای ایجاد زباله سبز است.

وایت گفت: «استفاده از فیلم‌های CNT در باتری‌ها به جای فیلم‌های فلزی تأثیر کمتری بر محیط‌زیست دارد، زیرا استفاده از کربن نیاز به فعالیت‌های استخراج و استخراج را خنثی می‌کند. این کار بسیار مهمی است، زیرا نه تنها به یک اقتصاد چرخه‌ای کمک می‌کند، بلکه مقیاس‌پذیر است و برای پردازش صنعتی قابل دوام بوده و شیمی سبز را در هسته خود دارد.»

کابل اترنت تولید شده با استفاده از CNT‌ها کیفیت خوبی داشت در حالی که به راحتی از معیار‌های تعیین شده برای اینترنت پهن باند در اکثر کشورها، از جمله بریتانیا، فراتر رفت.»