Hiilikuituja kasveista
Hiilikuidut ovat mullistaneet monia elämämme alueita, kuten maa- ja vesirakentamisen, ilmailun ja sotateollisuuden. Ne ovat viisi kertaa terästä vahvempia ja silti erittäin kevyitä. Ne ovat myös valitettavasti suhteellisen kalliita. Coloradossa sijaitsevan National Renewable Energy Laboratoryn tutkijaryhmä on kehittänyt teknologian hiilikuitujen tuottamiseksi uusiutuvista lähteistä. Tämän ansiosta on mahdollista alentaa merkittävästi niiden hintaa ja samalla vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.
Hiilikuiduille on ominaista korkea jäykkyys, korkea mekaaninen lujuus ja pieni paino. Näiden ominaisuuksien ansiosta niitä on käytetty rakentamisessa, myös useiden vuosien ajan. lentokoneita, urheiluautoja sekä polkupyöriä ja tennismailoja. Niitä saadaan öljyperäisten polymeerien (pääasiassa polyakryylinitriilin) pyrolyysiprosessissa, jossa polymeerikuituja kuumennetaan useiden tuntien ajan jopa 3000 ℃:n lämpötilassa ilman happea ja korkeassa paineessa. Tämä hiilyttää kuidun täysin - jäljelle ei jää muuta kuin hiili. Tämän alkuaineen atomit muodostavat järjestetyn kuusikulmainen rakenteen (samanlainen kuin grafiitti tai grafeeni), joka on suoraan vastuussa hiilikuitujen poikkeuksellisista ominaisuuksista.
Amerikkalaiset eivät aio muuttaa itse pyrolyysivaihetta. Sen sijaan he haluavat muuttaa pääraaka-aineensa, polyakryylinitriilin, valmistustapoja. Tämän polymeerin synteesi vaatii akryylinitriiliä, jota muodostuu tällä hetkellä raakaöljyn jalostuksen seurauksena. Coloradon tiedemiehet ehdottavat sen korvaamista luomuviljelyjätteellä. Valitut mikro-organismit fermentoivat tällaisesta biomassasta uutettuja sokereita ja sitten niiden tuotteet muunnetaan akryylinitriiliksi. Tuotanto jatkuu normaalisti.
Uusiutuvien raaka-aineiden käyttö tässä prosessissa auttaa vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä ilmakehään. Myös polyakryylinitriilin saatavuus markkinoilla lisääntyy, mikä johtaa siihen perustuvien hiilikuitujen hintojen laskuun. Jää vain odottaa tämän menetelmän teollista käyttöä.
lähde: popsci.com, kuva: upload.wikimedia.org
