9 กุมภาพันธ์ 2563 ใช้ไฟฟ้าเปลี่ยนขยะคาร์บอน เป็น “กราฟีน” วัสดุล้ำค่าแห่งอนาคต

ที่มา : https://www.khaosod.co.th/bbc-thai/news_3547134

ปัญหาขยะล้นโลกและภาวะโลกร้อน ซึ่งเกิดจากการปล่อยคาร์บอนและก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ กำลังจะได้รับการแก้ไขด้วยนวัตกรรมชิ้นใหม่ โดยสิ่งประดิษฐ์นี้สามารถเปลี่ยนขยะซึ่งมีองค์ประกอบพื้นฐานเป็นคาร์บอนทุกชนิด ให้กลายเป็น “กราฟีน” (Graphene) วัสดุมหัศจรรย์แห่งอนาคตที่มีมูลค่าสูงได้

ทีมนักเคมีจากมหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University) ของสหรัฐฯ ผู้คิดค้นกรรมวิธีผลิตกราฟีนจากขยะคาร์บอน ได้ตีพิมพ์รายละเอียดเกี่ยวกับผลงานข้างต้นลงในวารสาร Nature โดยระบุว่าสามารถผลิตผงกราฟีนคุณภาพสูงได้ด้วยวิธีการที่เสียค่าใช้จ่ายน้อย ทั้งยังผลิตได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย

มีการสร้างเตาปฏิกรณ์ขนาดเล็กเพื่อให้ความร้อนกับขยะด้วยไฟฟ้า ตามวิธีการที่เรียกว่า “การให้ความร้อนแบบจูล” (Joule heating) หรือ “การให้ความร้อนแบบโอห์ม” (Ohmic heating) โดยจะปล่อยกระแสไฟฟ้าให้สัมผัสกับขยะซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่ชั่วขณะสั้น ๆ แต่ทำให้เกิดความร้อนได้สูงถึง 3,000 เคลวิน

ความร้อนนี้จะทำลายพันธะคาร์บอนของขยะ และทำให้มันเข้าสู่กระบวนการกลับคืนสู่สถานะพื้น ซึ่งก็คือการกลายสภาพกลับไปเป็นกราไฟต์ (Graphite) แต่อย่างไรก็ตาม นักวิจัยสามารถหยุดปฏิกิริยานี้ไว้กลางทางในขั้นที่มันกำลังกลายสภาพเป็นกราฟีนได้ โดยกระบวนการทั้งหมดใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเท่านั้น

ศาสตราจารย์ เจมส์ ทัวร์ ผู้นำทีมวิจัยระบุว่า วิธีการผลิตกราฟีนแบบนี้ใช้ต้นทุนต่ำ และสามารถปรับให้เป็นการผลิตระดับอุตสาหกรรมได้ง่าย ทั้งยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากกรรมวิธีผลิตไม่กินพลังงานมาก ส่วนก๊าซออกซิเจนและก๊าซไนโตรเจนที่เกิดขึ้นในเตาปฏิกรณ์ก็สามารถดักจับเพื่อนำไปใช้ประโยชน์อีกครั้งได้

ทีมผู้วิจัยเรียกกราฟีนชนิดนี้ว่า “กราฟีนสายฟ้า” (Flash Graphene) เพราะสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วในชั่วพริบตา และไม่ทำให้เกิดของเสียที่จะเป็นมลพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม แต่จะมีแสงสว่างจ้าเกิดขึ้นเพียงแวบเดียว ซึ่งมาจากความร้อนส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างให้กระแสไฟฟ้ากับวัตถุดิบนั่นเอง

ศ. ทัวร์ กล่าวว่า “ของแข็งที่มีองค์ประกอบพื้นฐานเป็นคาร์บอน สามารถนำมาผลิตเป็นกราฟีนได้ด้วยกรรมวิธีนี้ทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นเปลือกกล้วย เศษอาหาร พลาสติก หรือยางรถยนต์ เราสามารถทำให้ขยะไร้ค่ากลายเป็นวัสดุสูงค่าขึ้นมาได้”

“ผงกราฟีนคุณภาพสูงที่ผลิตได้นี้ จะมีราคาถูกลงกว่าที่จำหน่ายกันอยู่ในปัจจุบันหลายเท่า อาจนำไปผสมกับคอนกรีตเพื่อเสริมความแข็งแกร่งและช่วยลดการผลิตคอนกรีตลง เนื่องจากอุตสาหกรรมประเภทนี้เป็นตัวการสำคัญที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 8% ต่อปี”

กราฟีนเป็นวัสดุคาร์บอนที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว และได้รับการขนานนามว่าเป็นวัสดุมหัศจรรย์ เพราะมีความแข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 200 เท่า และนำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดง โดยเพียงผสมกราฟีน 1% ลงในพลาสติก ก็สามารถทำให้พลาสติกนั้นนำไฟฟ้าได้

หากกราฟีนมีราคาถูกลงและผลิตได้ง่ายขึ้น คาดว่าจะมีการนำมาใช้แพร่หลายในงานด้านเทคโนโลยีหลายแขนง เช่นการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล้ำยุค แผงเซลล์สุริยะและแบตเตอรีประสิทธิภาพสูง วัสดุประกอบรถยนต์ อุปกรณ์การแพทย์ที่ฝังในร่างกาย รวมทั้งแผ่นกรองน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืดบริสุทธิ์

betgaranti giriş kolaybet giriş epoksi zemin kaplama fiyatları maksibet youwin epoksi boya youwin giriş mobil ödeme ile bahis bedava bonus betpark giriş free shop sigara burun dolgusu instagram takipci hilesi güvenilir bahis siteleri amqsports.com bettingforward.com likit diyarbakirescort.com türk porno çankaya escort eryaman escort istanbul escort mersin escort bayan beylikdüzü escort alaçatı escort istanbul escort