Технология производства графена, которая может стать революционным прорывом в области науки, техники и экологии, была изобретена в лаборатории Джеймса Тура, химика из Университета Райса.

Как сообщается в исследовании, опубликованном в Nature, флэш-графен производится за 10 миллисекунд путем нагрева углеродосодержащих материалов до температуры 3000 градусов по Кельвину (2726 градуса по Цельсию) джоулевым теплом, то есть с помощью электрического тока, который проходит через проводящий материал.

В качестве источника для производства графена может служить почти все, что содержит углерод: пищевые отходы, пластиковые отходы, нефтяной кокс, уголь, древесные обрезки и т.д. В результате описываемого процесса углерод преобразуется в хлопья графена, а неуглеродные компоненты – в полезные газы.

«Когда этот процесс станет промышленным, такие элементы, как кислород и азот, выходящие из реактора мгновенного испарениях, могут быть захвачены в виде небольших молекул», – говорит Джеймс Тур.

По словам ученого, процесс нагревания практически не производит избыточного тепла. Вся избыточная энергия проявляется в виде очень яркой вспышке света.

В настоящее время производство графена представляет собой трудоемкий и очень дорогостоящий процесс. Рыночная цена одной тонны одноатомных листов графена составляет от 67 000 до 220 000 долларов. Тур утверждает, что его метод значительно быстрее и дешевле.

«Это большое событие. Мир выбрасывает 30-40 процентов производимой еды, а пластиковые отходы – большая проблема по всей планете. Мы уже доказали, что любые твердые углеродные вещества, включая смешанные пластмассовые отходы и резиновые шины, могут быть превращены в графен», – Джеймс Тур.

По словам Тура, флэш-графен может быть использован при производстве бетона, асфальта, автомобилей, зданий, одежды и многого другого.

«Укрепляя бетон графеном, мы можем использовать меньше бетона для строительства, и это будет обходиться дешевле при производстве и при транспортировке. По сути, мы задерживаем парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, которые вместе с пищевыми газами выбрасывались бы на свалку. Мы превращаем этот углерод в графен и добавляем его в бетон, тем самым снижая количество углекислого газа, образующегося при производстве бетона. Это беспроигрышный экологический сценарий», – отмечает Тур.

В настоящее время команда Тура занята усовершенствованием технологии производства. В ближайшие два года они рассчитывают довести объемы до 1 кг продукта в день. На первом этапе они будут получать графеновые хлопья из угля.

По словам исследователей, которые уже испытывают бетон и пластик с повышенным содержанием графена, основные композиты вещества с пластиком, металлами, фанерой, бетоном и другими строительными материалами станут основным рынком сбыта графена.