ابتكر أكاديميون في جامعة سوانسي عملية تقوم بتحويل الكربون الموجود في أقنعة الوجه المهملة لإنشاء أنابيب نانوية كربونية أحادية الجدار عالية الجودة (CNT) والتي تم استخدامها بعد ذلك لصنع كابل إيثرنت بجودة النطاق العريض.
توضح الدراسة، التي نُشرت في Carbon Letters ، كيف يمكن استخدام هذه الكيمياء الخضراء الجديدة لإعادة تدوير المواد التي كان من الممكن التخلص منها وتحويلها إلى مواد عالية القيمة مع تطبيقات واقعية.
وجاء في الدراسة، أن الأنابيب النانوية الكربونية التي تنتجها هذه التقنية لديها القدرة ليس فقط على استخدامها في كبلات الإيثرنت، ولكن أيضًا في إنتاج البطاريات خفيفة الوزن المستخدمة في السيارات الكهربائية والطائرات بدون طيار.
قال البروفيسور ألفين أوربيك وايت، من معهد أبحاث سلامة الطاقة، بجامعة سوانسي، “إن أقنعة الوجه ذات الاستخدام الواحد هي محاكاة حقيقية لنظام إعادة التدوير لأنها تخلق كميات هائلة من النفايات البلاستيكية – ينتهي الكثير منها في محيطاتنا.
وأضاف، في الدراسة، توصلنا إلى أن الكربون الموجود داخل قناع الوجه يمكن استخدامه كمادة وسيطة جيدة جدًا لصنع مواد عالية الجودة مثل الأنابيب النانوية الكربونية.
وأوضح وايت ، “إن الأنابيب النانوية الكربونية مرغوبة للغاية لأنها تتمتع بخصائص فيزيائية تفضيلية وتميل إلى أن تكون أكثر تكلفة على المستوى الصناعي، لذلك ، من خلال هذه الدراسة ، أثبتنا أنه يمكننا صنع مواد ذات قيمة عالية جدًا من خلال معالجة الأنابيب النانوية الكربونية مما هو أساسًا ، أقنعة الوجه النفايات لا قيمة لها “.
تكاليف الطاقة
درس الفريق أيضًا تكاليف الطاقة التي ينطوي عليها استخدام هذه العملية وخلص إلى أن هذه التقنية كانت صديقة للبيئة ليس فقط في مستويات استهلاك الموارد ولكن أيضًا في توليد قيمة المنتج بدلاً من إنشاء النفايات، أيضًا ، كان كبل Ethernet الذي تم إنتاجه باستخدام CNTs ذا نوعية جيدة والتزم بسرعات الإرسال من الفئة 5 بينما يتجاوز بسهولة المعايير المحددة للإنترنت واسع النطاق في معظم البلدان.
قال البروفيسور أوربيك وايت: “إن استخدام أفلام CNT في البطاريات بدلاً من الأفلام المعدنية له تأثير أقل على البيئة، حيث أن استخدام الكربون يعوض الحاجة إلى أنشطة التعدين والاستخراج، وهذا عمل حاسم لأنه يساهم في ليس فقط اقتصاد دائري ولكنه أيضًا قابل للتطوير وقابل للتطبيق للمعالجة الصناعية وله الكيمياء الخضراء في جوهره “.
