Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nowa metoda wytwarzania grafenu z zasobów odnawialnych

Choć wielu uważa grafen za supermateriał o ogromnym potencjale, wciąż nie jesteśmy w stanie produkować go na masową skalę. Z pomocą unijnych środków hiszpańska firma z branży zielonych technologii doskonali jednak metodę wytwarzania grafenu z zasobów odnawialnych.

Technologie przemysłowe

Grafen wyróżnia się swoimi właściwościami — jest najmocniejszym materiałem na świecie i lepiej niż cokolwiek innego przewodzi prąd i ciepło. Jest on zbudowany z pojedynczej warstwy atomów węglą połączonych w powtarzające się sześciokąty i tak cienki, że uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Mimo że od momentu, w którym naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze w Zjednoczonym Królestwie odkryli, jak go wyizolować, wciąż nie umiemy produkować grafenu na tyle tanio i sprawnie, by upowszechnić jego wykorzystanie. Hiszpańska firma Biogenera Renovables z sektora zielonych technologii opracowała sposób na wytwarzanie grafenu z biogazu produkowanego podczas utylizacji odpadów z upraw i hodowli żywego inwentarza. Środki unijne pozyskane dla projektu BIOGRAPHENE pozwoliły przedsiębiorstwu na zademonstrowanie i udoskonalenie prototypu tego nowe bioproduktu i zbadanie jego potencjalnego rynku zbytu. Naukowcy z całego świata proponują tysiące różnych metod wytwarzania grafenu. Dla Xaviera Bieli, dyrektora generalnego firmy Biogenera Renovables, priorytetem jest zrównoważona produkcja. „Możemy zacząć działać i szukać technologii, które nie wymagają ropy naftowej, albo nie zmieniać naszego podejścia i czekać, aż wszystko legnie w gruzach”.

Surowce pozyskiwane z obornika

Zespół przedsiębiorcy wykorzystał biogaz uzyskany z gnojowicy świńskiej z gospodarstwa w Torregrossie w północno-wschodniej Hiszpanii i w swoim laboratorium w mieście Lleida wprowadził ten materiał do reaktora do osadzania z fazy gazowej (CVD), dostosowanego do przetwarzania metanu, dwutlenku węgla lub obu tych związków. „W wyniku syntezy cząsteczki węgla oddzielają się od metanu i dwutlenku węgla, a następnie ze względu na swoją większa masę opadają na płytę katalityczną. Następnie za pomocą systemu opartego na technice roll-to-roll wytwarzamy biografen”, dodaje Biela. Unijne wsparcie pozwoliło firmie ocenić opłacalność prototypu poprzez przetestowanie procesów filtracji i oczyszczania biogazu w celu uzyskania prawidłowego stężenia metanu. Naukowcy zoptymalizowali parametry techniczne reaktora CVD i opracowali projekt układu do produkcji biografenu. Wykonali również produkt demonstracyjny z wysokiej jakości biografenu w postaci cylindra o średnicy 10 cm. „To opłacalne rozwiązanie dla każdego sektora, w którym dokonuje się recyklingu i wytwarza się biogaz. Pozwala ono uzyskać nowy produkt na bazie istniejącego procesu. Nie zakłóca też procesu produkcyjnego, a do wytworzenia wysokiej jakości biografenu wystarcza niewielka ilość biogazu”, wyjaśnia Biela.

Zamówienia zamiast próbek

W przypadku badań rynkowych zrealizowanych w ramach projektu BIOGRAPHENE wyniki nie są tak jednoznaczne. Zdaniem Bieli dodanie wyprodukowanego materiału do znanych produktów, takich jak żywica, beton lub asfalt, może poprawić, a nawet zmienić ich właściwości. Trudno jednak przekonać producentów do składania zamówień, których wielkość uzasadniałaby zwiększenie produkcji. „Każdy prosi o próbki. Odbyliśmy wiele rozmów z producentami, ale żeby zbudować reaktor przemysłowy, potrzebuję pewnych zamówień”, tłumaczy biznesmen. Sprawy nie ułatwia brak jasności co do tego, po ile powinien być sprzedawany grafen na rynku, który wciąż jeszcze się kształtuje. Spółka Biogenera Renovables zawiązuje właśnie konsorcjum z włoską firmą Sustainable Technologies z branży doradztwa inżynieryjnego, by wspólnie wystąpić o środki z drugiej tury unijnego finansowania na kontynuowanie projektu.

Słowa kluczowe

BIOGRAPHENE, zielone technologie, grafen, biogaz, recykling, metan, produkcja biografenu

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania