Fisikawan mengamati persaingan antara orde magnet - ScienceDaily
Lingkungan

Abu pirolisis berubah menjadi graphene untuk memperbaiki beton, senyawa lain – ScienceDaily


Abu plastik pirolisis tidak berharga, tapi mungkin tidak lama.

Ilmuwan Universitas Rice telah mengalihkan perhatian mereka pada pemanasan bahan Joule, produk sampingan dari proses daur ulang plastik. Sentakan energi yang kuat mengubahnya menjadi graphene.

Teknik oleh laboratorium ahli kimia beras James Tour menghasilkan serpihan graphene turbostratik yang dapat langsung ditambahkan ke zat lain seperti film polivinil alkohol (PVA) yang lebih tahan air dalam kemasan dan pasta semen dan beton, secara dramatis meningkatkan kekuatan tekannya.

Penelitian tersebut muncul di jurnal Karbon.

Seperti proses flash graphene yang diperkenalkan lab pada tahun 2019, abu pirolisis berubah menjadi graphene turbostratik. Itu memiliki interaksi atraktif yang lebih lemah antara serpihan, membuatnya lebih mudah untuk mencampurkannya menjadi solusi.

Oktober lalu, lab Tour melaporkan proses untuk mengubah sampah plastik menjadi graphene. Proses baru ini bahkan lebih spesifik, mengubah plastik yang tidak diperoleh kembali dengan daur ulang menjadi produk yang bermanfaat.

“Pekerjaan ini meningkatkan ekonomi melingkar untuk plastik,” kata Tour. “Begitu banyak sampah plastik yang mengalami pirolisis dalam upaya mengubahnya kembali menjadi monomer dan minyak. Monomer digunakan dalam repolimerisasi untuk membuat plastik baru, dan minyaknya digunakan dalam berbagai aplikasi lain. Tapi selalu ada sisa yang tersisa. 10% hingga 20% abu yang tidak berharga dan umumnya dikirim ke tempat pembuangan sampah.

“Sekarang kami dapat mengubah abu itu menjadi flash graphene yang dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan plastik dan bahan konstruksi lainnya,” katanya.

Pirolisis melibatkan pemanasan material untuk memecahnya tanpa membakarnya. Produk pirolisis, plastik daur ulang termasuk gas yang kaya energi, bahan bakar minyak, lilin, nafta dan monomer perawan dari mana plastik baru dapat diproduksi.

Tapi sisanya – diperkirakan 50.000 metrik ton di Amerika Serikat per tahun – dibuang.

“Pendaur ulang tidak menghasilkan keuntungan besar karena harga minyak yang murah, jadi hanya sekitar 15% dari semua plastik yang didaur ulang,” kata mahasiswa pascasarjana Rice Kevin Wyss, penulis utama studi tersebut. “Saya ingin mengatasi kedua masalah ini.”

Para peneliti menjalankan sepasang percobaan untuk menguji abu yang dipancarkan, pertama mencampurkan graphene yang dihasilkan dengan PVA, polimer biokompatibel sedang diselidiki untuk aplikasi medis, membran elektrolit polimer sel bahan bakar dan kemasan ramah lingkungan. Itu telah tertahan oleh sifat mekanik bahan dasar yang buruk dan kerentanan terhadap air.

Menambahkan sedikitnya 0,1% graphene meningkatkan jumlah regangan yang dapat ditangani komposit PVA sebelum kegagalan hingga 30%, lapor mereka. Ini juga secara signifikan meningkatkan ketahanan material terhadap permeabilitas air.

Pada percobaan kedua, mereka mengamati peningkatan kuat tekan yang signifikan dengan menambahkan graphene dari abu ke semen Portland dan beton. Beton yang lebih kuat berarti lebih sedikit beton yang perlu digunakan dalam struktur dan jalan. Itu membatasi penggunaan energi dan memotong polutan dari pembuatannya.

National Science Foundation, Kantor Riset Ilmiah Angkatan Udara, dan Departemen Energi mendukung penelitian tersebut.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Rice. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP