Grafit není jenom základní materiálem pro obyčejné tužky. Kupodivu je to také nepostradatelná, přímo strategická surovina pro moderní technologie, jako jsou akumulátory, chytré telefony, notebooky nebo průmyslová energetická zařízení. V současnosti se téměř veškerý tento strategicky významný materiál získává těžbou a následným zpracováním. Ve Spojených státech se navíc většina grafitu dováží z ciziny.
Vědci americké University of California Berkeley s dalšími kolegy nedávno představili slibnou metodu, s jejíž pomocí je možné přeměnit oxid uhličitý zachycený z atmosféry na grafit. Tento přístup by v budoucnu mohl nabídnout alternativu k těžbě této důležité suroviny.
Sander Ratso s kolegy sestrojili speciální mikroskopický systém, který jim umožnil přímo sledovat proces elektrolýzy v tavenině solí. Při něm se za pomoci elektrického proudu a horkých roztavených solí mění oxid uhličitý na pevný uhlík.
Poprvé se podařilo celý proces pozorovat v reálném čase přímo uvnitř korozivní taveniny zahřáté na 500 °C, a to během samotného průběhu reakce.
Tato pozorování vyřešila letitou záhadu a objasnila, jak dotyčná reakce probíhá na molekulární úrovni. Ukázalo se totiž, že místo očekávaného přímého průběhu se odehrává ve dvou navazujících krocích. Ratso a spol. zároveň zjistili, že základní mechanismus zůstává stejný i při změně materiálu elektrod nebo složení roztavených solí. Vzhledem k tomu, že různé kombinace těchto materiálů vedou ke vzniku odlišných forem uhlíku, bude možné celý proces cíleně nastavit tak, aby produkoval uhlíkové materiály s vysokou přidanou hodnotou, včetně grafitu vhodného pro výrobu baterií.
##seznam_reklama##
Dalším krokem bude nalezení optimální kombinace složení roztavených solí, materiálů elektrod, teplot a elektrického napětí, která umožní efektivní výrobu grafitu i dalších uhlíkových materiálů. Také bude nutné celý proces převést z laboratorního měřítka na průmyslovou výrobu, aby bylo možné vyrábět grafit v množstvích využitelných v praxi.
Video: Midday Science Cafe- It's Elemental: Lithium Recovery for a Sustainable Electrified Future
Literatura