Çöpten Gelen Mucize

Avustralya'nın en köklü araştırma kurumlarından UNSW Sydney, çöpe atılan yer fıstığı kabuklarından yüksek kaliteli grafen üretmeyi başardı. Kimyasal kullanılmayan ve yalnızca 10 dakikada tamamlanan bu süreç, dünyanın en değerli malzemelerinden birini tamamen yenilenebilir bir kaynaktan elde etmenin kapısını aralıyor.

Araştırmanın merkezinde, yer fıstığı kabuklarında doğal olarak bol miktarda bulunan lignin adlı polimer var. Lignin, bitkilerin yapısında karbon açısından son derece zengin bir bileşen; araştırmacılar bu özelliği fark edince kabukları önce yaklaşık 500°C'de ısıtarak safsızlıklardan arındırdı ve karbon açısından yoğun bir kömürleşmiş yapı elde etti. Ardından bu malzeme, yalnızca birkaç milisaniye süren ama 3.000°C'ye ulaşan elektriksel bir parlamaya, yani flaş Joule ısıtmasına tabi tutuldu. Bu anlık ısı, karbon atomlarını tek katmanlı grafen yapısına yeniden düzenledi.

Grafenin neden bu kadar kıymetli olduğunu anlamak için birkaç karşılaştırma yeterli: Çelikten yüzlerce kat daha dayanıklı, bakırdan daha iyi elektrik ve ısı iletkeni ve neredeyse tamamen saydam bu malzeme; bataryalardan güneş panellerine, dokunmatik ekranlardan esnek elektroniğe kadar pek çok teknolojide kullanılıyor. Ancak mevcut üretim yöntemleri hem pahalı hem de fosil yakıt kökenli kimyasallara bağımlı; bu durum grafeni geniş ölçekte kullanmayı zorlaştırıyor. UNSW ekibinin hesaplamalarına göre yeni yöntemle bir kilogram grafen üretmek, enerji maliyeti açısından yalnızca 1,30 dolar tutuyor.

Ekibi yöneten Prof. Guan Yeoh, araştırmanın ötesine geçerek kahve telvesi, muz kabuğu ve benzeri organik atıklarla da benzer deneyleri sürdürmeyi planladıklarını belirtiyor. Yıllık 55 milyon ton yer fıstığı üretiminin yarattığı kabuk atığını değere dönüştürme potansiyeli taşıyan bu keşif, 3 ila 4 yıl içinde ticarileşebilir; Chemical Engineering Journal Advances dergisinde yayımlanan araştırma, biyokütleden grafen üretimine giden yolda önemli bir adım olarak nitelendiriliyor.

Kaynak: UNSW