植物からの炭素繊維

炭素繊維は、土木工学、航空、軍事産業など、私たちの生活の多くの分野に革命をもたらしました。鋼鉄のXNUMX倍の強度を持ちながら、非常に軽いのが特徴です。残念ながら、それらは比較的高価でもあります。コロラド州国立再生可能エネルギー研究所の研究者チームは、再生可能資源から炭素繊維を製造する技術を開発した。このおかげで、価格を大幅に下げることができ、同時に温室効果ガスの排出量も削減することができます。

炭素繊維は、剛性が高く、機械的強度が高く、軽量であるという特徴があります。これらの特性により、それらは長年にわたって建設に使用されてきました。飛行機、スポーツカー、自転車、テニスラケット。それらは、石油起源のポリマー（主にポリアクリロニトリル）の熱分解のプロセスで得られます。これは、酸素なしで高圧下で、ポリマー繊維を最大3000℃の温度で長時間加熱することで構成されます。これにより、繊維が完全に炭化され、炭素以外は何も残りません。この元素の原子は規則正しい六角形構造 (グラファイトやグラフェンに類似) を形成し、これが炭素繊維の並外れた特性の直接的な原因となっています。

アメリカ側は熱分解段階そのものを変えるつもりはない。その代わりに、彼らは主原料であるポリアクリロニトリルの製造方法を変えたいと考えています。このポリマーの合成にはアクリロニトリルが必要ですが、現在は原油精製から生産されています。コロラド州の科学者は、それを有機農場廃棄物に置き換えることを提案しています。このようなバイオマスから抽出された糖は、選択された微生物によって発酵され、その生成物がアクリロニトリルに変換されます。生産は通常通り続けられます。

このプロセスで再生可能な原材料を使用すると、大気中への温室効果ガスの排出を削減できます。市場でのポリアクリロニトリルの入手可能性も高まり、それをベースにした炭素繊維の価格の低下につながるでしょう。あとはこの方法の産業利用を待つだけだ。

出典：popsci.com、写真：upload.wikimedia.org