تولید الیاف گران قیمت کربن با استفاده از لیگنین
?طراحی سبک یکی از دغدغه‌های مهم برای وسایل حمل‌ونقل نظیر اتومبیل‌ها و هواپیماها جهت کاهش انتشار آلاینده‌ها است.
این در حالی است که پیش بینی می‌شود با طراحی‌های فعلی کارخانه‌های خودروسازی برپایه فلزاتی نظیر آهن و آلومینیوم جوابگوی استانداردهای انتشار آلاینده‌ها در سال 2020 نخواهد بود. در این بین پلیمرهای تقویت شده با الیاف کربن قابلیت کاهش 60% وزن را بدون اثر منفی بر عملکرد محصول دارند. قیمت نسبتاً بالای پیش‌ماده اصلی الیاف کربن یعنی پلی‌اکریلونیتریل (PAN) تجاری شدن این محصول را با محدودیت مواجه کرده است.
?لیگنین یک جایگزین مناسب برای PAN با پتانسیل بالای کاربرد در صنعت خودروسازی است، که قابلیت کاهش 50% هزینه‌ها را دارد، به همین علت بعضی از شرکتهای خودروسازی نظیر گروه فولکس‌واگن طی سالیان اخیر تحقیقاتی را در این مورد آغاز نموده‌اند. لیگنین یک پلیمر پیچیده است که در دیواره سلولی گیاهان وجود دارد و موجب استحکام و سفتی گیاهان می‌گردد. سالانه حجم عظیمی از این ماده به عنوان ضایعات صنایع کاغذسازی و پالایشگاه‌های زیستی سوزانده شده یا دفن می‌گردد.
?برخی از پژوهش‌های اخیر نشان داده‌اند که جایگزینی کامل PAN با لیگنین محدودیتهایی را در ویژگی‌های مقاومتی و مکانیکی الیاف کربن ایجاد خواهد کرد. در این راستا محققان دانشگاه واشنگتن دی سی ضمن افزودن و مخلوط نمودن ماده لیگنین به PAN در دمای بالا در درصدهای مختلف نشان دادند که افزودن 20% تا 30% لیگنین اثر منفی قابل توجهی بر استحکام و ریزساختار الیاف تولیدی نخواهد داشت. این محققان قصد دارند در مرحله بعد کیفیت محصول تولیدی خود را در مقیاس واقعی در صنعت خودروسازی بررسی نمایند. نتایج این پژوهش می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر اقتصادی نمودن پالایشگاه‌های زیستی داشته باشد.
#بیوریفاینری #اقتصاد_و_توسعه_پایدار
نویسنده: مسعود رضایی
☑️منابع
