Nano-cijevi iz Sibira najavljuju dolazak „ugljičnog stoljeća”

Ugljična nanocijev je u biti grafen (ugljična struktura debljine jednog atoma) uvijen u obliku cijevi.

Ugljična nanocijev je u biti grafen (ugljična struktura debljine jednog atoma) uvijen u obliku cijevi.

Getty Images
Ruska tehnologija je proizvodnju ugljičnih nanocijevi učinila 50 do 100 puta jeftinijom. Tvorci nove tehnologije tvrde da će ona smanjiti utjecaj koji na čovjekovu sredinu vrši proizvodnja i korištenje raznih materijala, uključujući metale i elektroniku.

Vladimir Putin je 30. studenog u Parizu u svom govoru na konferenciji Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama priopćio da će nova tehnologija proizvodnje ugljičnih nanocijevi doprinijela da se emisija ugljik-dioksida u Rusiji do 2030. godine smanji za 160 do 180 milijuna tona. Postoji li zaista neko znanstveno obrazloženje ovih prognoza?

Nanocijevi će unaprijediti osobine 70% materijala poznatih čovječanstvu tako što će dvostruko ili čak trostruko povećati njihovu trajnost. Na taj način smanjit će se potrošnja metala, gume, konstrukcijskih i drugih materijala, a to će smanjiti štetno djelovanje na životnu sredinu do kojeg dolazi uslijed njihovog korištenja i proizvodnje.

„Ne samo što nanocijevi posredno imaju pozitivan učinak u elektronici i industriji, koji dovodi do smanjenja emisije ugljik-dioksida, već je moguća izravna konverzija ugljik-dioksida u ugljične nanocijevi”, ističe Albert Nasibulin, profesor Skolkovskog instituta za znanost i tehnologiju, stručnjak u sferi nanomaterijala.

 

Novi materijali od CO2

Ugljična nanocijev je u biti grafen (ugljična struktura debljine jednog atoma) uvijen u obliku cijevi. To je jedan od onih materijala koji će, prema mišljenju znanstvenika, promijeniti naš život.

Danas se nanocijevi koriste za pokrivanje aviona, čipova, tankih ekrana. „Intenzivno se razmatra mogućnost njihovog korištenja pri izradi solarnih panela nove generacije, kao i instrumenata za čuvanje energije”, kaže Nasibulin. „Male količine ovog materijala omogućavaju da se značajno poveća otpornost na trošenje i trajnost metalnih i polimernih kompozitnih materijala”.

Novi metod dobivanja nanocijevi od ugljik-dioksida ove godine su predložili znanstvenici iz George Washington Sveučilišta u SAD-u. Bit ove tehnologije je u tome što elektrokemijska reakcija na visokim temperaturama omogućava da se ugljik-dioksid razloži na nanocijevi i kisik.

Širom svijeta se intenzivno proučavaju osobine nanocijevi i njihova sinteza. Lideri u ovoj oblasti u Rusiji su Institut za katalizu Sibirskog odjeljenja Ruske akademije znanosti, Kurčatovski institut, Kemerovsko državno sveučilište, Institut za konstrukcijske materijale „Promtej”, tambovska kompanija „NanoTehCentr”, Sanktpeterburško politehničko sveučilište, Skolkovski institut znanosti i tehnologije i mnogi drugi.

 

Profit od cijevi

Višeslojne ugljične nanocijevi koje se koriste u proizvodnji danas prave mnoge međunarodne kompanije, na primjer američka kompanija CNano, francuska Arkema, japanska Showa Denko, belgijska Nanocyl.

Jednoslojne cijevi koje su potrebne u elektronici, za koje se smatra da su kvalitetnije i koje se više cijene na tržištu donedavno su pravljene u laboratorijskim uvjetima. Njihova cijena je dostizala 150 tisuća dolara po kilogramu.

Mihail Pretečenski, znanstvenik iz Sibira i suosnivač kompanije OCSiAI, prvi na svijetu je predložio tehnologiju koja 50 do 100 puta smanjuje troškove masovne industrijske proizvodnje jednoslojnih nanocijevi i cijenu obara na 3 tisuće dolara po kilogramu.

U studenom 2013. godine pušten je u rad najveći industrijski pogon na svijetu za sintezu jednoslojnih nanocijevi Graphetron 1.0.

Kompanija u dogledno vrijeme planira u Novosibirsku otvoriti centar za izradu prototipa tehnologija za proizvodnju gume, kompozitnih materijala, litijumsko-jonskih baterija i mnogih drugih materijala na temelju jednoslojnih ugljičnih nanocijevi.

„Masovna primjena nanocijevi mogla bi promijeniti izgled naše civilizacije. Postoji mogućnost stvaranja materijala budućnosti koji su učinkovitiji i ekološki čistiji”, izjavila je za RBTH Ksenija Kuljgajeva, rukovoditelj odjeljenja za marketing kompanije OCSiAl.

Nanocijevi iz Novosibirska otkupljuju proizvođači iz preko 30 zemalja, uključujući Koreju, Japan, SAD, Njemačku i Izrael. „Osobine nanocijevi su dobro poznate u svijetu. Međutim, mnogi ih još uvek tretiraju kao usko specijalizirani dodatak u proizvodnji. Borimo se protiv tog stereotipa”, izjavila je Kuljgajeva.

Više