Fıstık kabuğu atıklarına devrim niteliğinde çözüm

Avustralya'daki Yeni Güney Galler Üniversitesi (UNSW) araştırmacıları, her yıl dünya genelinde ortaya çıkan 10 milyon tondan fazla fıstık kabuğu atığının ileri teknoloji ürünü grafen malzemesine dönüştürülebileceğini açıkladı. Bilim insanları, geliştirdikleri yeni yöntemle fıstık kabuğu atıklarının hem ekonomik hem de çevre dostu şekilde grafene dönüşmesini sağladı. Bu yenilikçi süreç, grafen üretiminde maliyetleri azaltırken, fıstık kabuğu gibi biyokütle atıklarının değerlendirilmesine de olanak tanıyor.

UNSW ekibi: Fıstık kabuğu atığı grafen üretiminde devrim yaratıyor

UNSW'nin makine mühendislerinden Guan Yeoh'un liderliğinde yürütülen araştırmada, fıstık kabuğu atıklarının grafen üretiminde yüksek verimlilikle kullanılabileceği kanıtlandı. Yeoh, günümüzde çoğunlukla düşük değerli uygulamalarda geri dönüştürülen veya doğrudan çöpe giden fıstık kabuklarının, yeni yöntemle çok daha değerli bir ürüne dönüştürülebileceğini belirtti. Araştırma ekibi, bu atıkların minimum enerjiyle ve kimyasal kullanmadan grafene çevrilebildiğini açıkladı. Böylece hem maliyetler önemli ölçüde düşüyor hem de çevreye zarar verici kimyasal süreçlerin önüne geçiliyor. Bilim insanları, bu yöntemin geleneksel grafen sentez tekniklerine göre daha sürdürülebilir ve ucuz olduğunu vurguladı.

Gelişmiş ısıtma tekniğiyle yüksek kaliteli grafen elde edildi

Çalışmada, fıstık kabuğunda bolca bulunan karbon açısından zengin lignin maddesinin grafen üretiminde kilit rol oynadığı belirlendi. Araştırmacılar, kabuk atıklarını önce yaklaşık 500°C'de 5 dakika boyunca dolaylı Joule ısıtmasıyla ön işleme tabi tuttu. Bu aşama, kabuklardaki safsızlıkları gidererek onları daha iletken ve karbon bakımından zengin bir hale getirdi. Ardından uygulanan 'flash joule ısıtma' (FJH) yöntemiyle, kabuklar birkaç milisaniye içinde 3.000°C'nin üzerindeki sıcaklıklara çıkarıldı. Bu anlık elektriksel ısı patlaması, karbon atomlarını grafit yapısında yeniden düzenleyerek çok katmanlı turbostratic grafen oluşumunu sağladı. Araştırmacılar, bu yöntemin hem enerji verimliliği sağladığını hem de yüksek kaliteli grafen elde edilmesine olanak tanıdığını ifade etti.

Guan Yeoh: 'Fıstık kabuğu grafen üretiminde oyunu değiştiriyor'

UNSW'den Guan Yeoh, elde edilen grafenin elektrik ve ısı iletkenliği açısından oldukça yüksek kaliteye sahip olduğunu söyledi. Yeoh, "Bu süreç, safsızlıkları ortadan kaldırıp minimum kusurlu grafen üretmemizi sağlıyor. Nihai ürün, modern elektronik ve enerji depolama teknolojilerinde kullanılabilecek düzeyde" dedi. Ancak bilim insanları, yöntemin ticari ölçekte uygulanabilmesi için birkaç yıl daha geliştirilmesi gerektiğine dikkat çekti. Şu anda laboratuvar ortamında başarıyla yürütülen bu sürecin, endüstriyel ölçekli üretime taşınması için araştırmalar sürüyor.