Naukowcy opracowali szybki recykling mikroplastiku do grafenu

Naukowcy z James Cook University osiągnęli znaczący przełom, który pozwala im przekształcać mikroplastiki w niezwykle wartościowy materiał – grafen.

Nowe badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Small Science. Profesor James Cook University (JCU) Mohan Jacob powiedział, że niektóre odpady plastikowe ulegają degradacji na mniejsze fragmenty, często osiągając rozmiary mikronów. „Mikroplastiki są znane ze swojej nierozpuszczalnej natury w wodzie i stanowią rozwijające się zagrożenie dla ryb, zwierząt i ludzi” — powiedział profesor Jacob. Dr Adeel Zafar z JCU mówi, że właściwości mikroplastiku umożliwiają im pochłanianie zanieczyszczeń organicznych: „Gdy znajdą się w wodzie, ostatecznie zostaną zintegrowane z łańcuchami pokarmowymi zarówno morskimi, jak i ludzkimi. Co niepokojące, mikroplastiki zakłócają życie morskie i rozmnażanie się koralowców”.

➔ PRZECZYTAJ TAKŻE: Jak jemy, pijemy i wdychamy mikroplastik?

Naukowcy zwracają uwagę, że recykling mikroplastików stoi przed poważnymi wyzwaniami ze względu na pracochłonne procesy separacji i wysokie koszty, co skutkuje bardzo niskim odzyskiem zasobów na świecie.

„Upcykling, który polega na przekształcaniu odpadów plastikowych w materiały o wyższej wartości, a nie tylko ich rozbijaniu, cieszy się dużym popytem” — mówi dr Zafar.

Zespół zmielił plastikowe butelki na mikroplastiki, a następnie wykorzystał nową technikę syntezy plazmą mikrofalową pod ciśnieniem atmosferycznym, aby przekształcić je w grafen — materiał węglowy o grubości jednego atomu, który jest twardszy od diamentu, 200 razy mocniejszy od stali i pięć razy lżejszy od aluminium — którego zastosowanie rozwija się w wielu gałęziach przemysłu.

„Około 30 mg mikroplastiku wytworzyło prawie 5 mg grafenu w ciągu 1 minuty. Ta szybkość produkcji jest znacznie wyższa niż osiągana wcześniej i oferuje prostszą, bardziej przyjazną dla środowiska alternatywę dla obecnych technik” — zaznacza dr Zafar.

Badania stanowią znaczący kamień milowy w tej dziedzinie. Wytworzony grafen może być używany do wielu zastosowań, w tym do produkcji różnych czujników i oczyszczania wody, w tym absorpcji PFAS.

„Badania nie tylko zapoczątkowują nowe podejście do syntezy grafenu, ale także przyczyniają się do szerszego celu łagodzenia negatywnych skutków zanieczyszczenia mikroplastikiem naszych ekosystemów” — powiedział profesor Jacob.

Więcej informacji: Muhammad Adeel Zafar i in., Instant Upcycling of Microplastics into Graphene and Its Environmental Application, Small Science (2024). DOI: 10.1002/smsc.202400176.

źródło: Phys.org