Výroba nanografitu v mikrovlnce by mohla nabídnout nové využití pro uhlí  
Uhlí je teď za zenitem. Ve světě je spousta uhelných dolů, ale poptávka po uhlí se postupně rozplývá. Nový, snadný a relativně levný postup výroby vysoce ceněného nanografitu, který má dnes široké využití, nabízí alternativní využití uhlí, které by mohlo být zajímavé i v našich končinách.
Experiment Chienova týmu. Kredit: UW Photo.
Experiment Chienova týmu. Kredit: UW Photo.

Těžba uhlí není právě přívětivá pro životní prostředí. Nicméně, v některých oblastech mají rozsáhlou infrastrukturu kolem těžby a zpracování uhlí, pro které se teď velmi špatně hledá odbyt. To vede k ekonomickým otřesům a sociálnímu pnutí. Proto by bylo skvělé, kdyby se pro uhlí, alespoň v menším rozsahu, nalezlo nové, moderní uplatnění.

 

Platí to i pro americkou uhelnou oblast Powder River Basin v jihovýchodní Montaně a severovýchodním Wyomingu. Pochází odtud asi 40 procent uhlí, co se využívá ve Spojených státech. Jistě není náhodou, že TeYu Chien z University of Wyoming a jeho tým usilovně hledají pro uhlí alternativní využití.

 

Nedávno vymysleli jednoduchý a relativně levný postup s jediným krokem, s jehož pomocí lze vyrobit vysoce ceněný nanografit, tedy grafit tvořený nanočásticemi, z uhelného prachu. Použili k tomu skleněné nádoby, měděnou folii a běžnou domácí mikrovlnnou troubu. Nanografit se dnes přitom využívá v mazivech a v řadě dalších technologií, od hasicích přístrojů až po lithium-iontové baterie.

 

Oblast Powder River Basin. Kredit: USGS.
Oblast Powder River Basin. Kredit: USGS.

Jak říká Chien, jejich nová metoda nabízí možnost využít rozsáhlé a nyní poněkud přebytečné zdroje uhlí pro výrobu žádaného materiálu, která je navíc přínosná ekonomicky i pro životní prostředí. Mimo jiné by takový postup mohl nahradit těžbu grafitu. Dřívější výzkum ukázal, že použití mikrovlnné pece může zajistit odstranění vlhkosti z uhlí, stejně jako odstranění síry a dalších nežádoucích minerálů. Tyto postupy ale obvykle vyžadují specifickou chemickou úpravu uhlí, což podstatně komplikuje celý proces.

 

 

University of Wyoming, logo.
University of Wyoming, logo.

Chienův tým prostě a jednoduše vzal vytěžené uhlí z dolu v Powder River Basin, které upravil do podoby prášku. Uhelný prášek pak umístili do měděné folie a uzavřeli do skleněných nádob se směsí argonu a kyslíku. Tyto nádoby pak vložili do běžné kuchyňské mikrovlnky. Měděnou folii upravili do tvaru vidličky, aby po spuštění mikrovlnky vytvořila velmi žhavé jiskry, jejichž teplota se pohybovala kolem 1 000 °C. Jak k tomu poznamenávají autoři studie, to je přesně důvod, proč se do mikrovlnek nesmí dávat kovové příbory. Oni to ovšem udělali schválně.

 

 

Žhavé jiskry, měděná folie a plynný vodík společně zařídily, že se uhelný prášek změnil na polykrystalický nanografit. Optimální délka působení mikrovln přitom byla 15 minut. Badatelé jsou přesvědčeni, že jejich postup bude možné využívat ve velkém a vyrábět s ním velká množství vysoce kvalitního nanografitu.

 

Literatura

University of Wyoming 6. 1. 2021.

Nano-Structures & Nano-Objects 25 (online February 2021).

Datum: 11.01.2021
Tisk článku

Pětiminutovky Matematika 2 -
 
 
cena původní: 73 Kč
cena: 61 Kč
Pětiminutovky Matematika 2

Související články:

Jak vyrobit kvalitní grafen ve velkém? Explozí!     Autor: Stanislav Mihulka (05.02.2017)
Co s nepopulárním oxidem uhličitým? Udělat z něj grafen!     Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2019)
Bleskový grafen: Jak vyrobit extrémně užitečný materiál z obyčejného odpadu?     Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2020)



Diskuze:

fuzia,reaktor

Boris Lukáč,2021-01-12 10:24:17

plazmatické horenie nanočastíc uhlíka , možno by sa dal navrhnúť a vyrobiť malý reaktor na takéto "efektívne" spaľovanie uhlia a odoberať teplo z jeho povrchu ,či?

Odpovědět


Re: fuzia,reaktor

Jaroslav Fisnar,2021-01-12 22:19:41

voila mon ami, co vám brání, vyviňte, zapatentujte a buďte slovenský miliardář

Odpovědět

Kde se tam bere ten plynný vodík,

Zdeněk Kratochvíl,2021-01-11 19:51:41

když v těch nádobách je směs argonu a kyslíku?

Odpovědět


Re: Kde se tam bere ten plynný vodík,

Pavel Hudecek,2021-01-12 08:10:41

V původní zprávě je "gas mixture of argon and hydrogen", tedy kyslík je informační šum.

Odpovědět

Článok je o niečom

Vladimír Bzdušek,2021-01-11 17:48:20

To niečo pozostáva z XY rôznych sub-akcií. Myslím si, že zohnať na to nejaké to uhlie je asi ten najmenší problém.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace