Když recyklujete odpad, vracíte do hry užitečné materiály, aby neskončily na věky na skládce. V některých případech, když si dáte záležet, je možné zrecyklovat tak šikovně, že vznikne produkt, který je podstatně hodnotnější než původní recyklovaný materiál. To je zázrak upcyklace, svatý grál recyklačních věd.
Muhammad Adeel Zafar a Mohan Jacob z australské James Cook dosáhli významného průlomu v upcyklaci, který připomíná akci alchymistů. Podařilo se jim přeměnit nepopulární mikroplastový odpad, který představuje závažnou hrozbu lidskému zdraví i přírodnímu prostředí, na velmi žádaný a slibný grafen.
Jak uvádí Jacob, mikroplasty jsou notoricky známé svou odolností, díky níž by mohly vydržet v prostředí velmi dlouhou dobu.
Kromě toho mají nepříjemný sklon pohlcovat organické znečisťující látky, s nimiž pak pronikají do potravních řetězců, v nichž mohou skončit v lidech.
Recyklace mikroplastů soudobými metodami je dost náročná. Vyžaduje pracné postupy, bývá velmi nákladná a výsledek neuspokojivý. Lze použít i bleskové zahřívání Jouleovým teplem, to je ale poměrně náročné na energii. V současnosti je recyklováno jen velmi málo mikroplastů.
Zafar s Jacobem vymysleli postup, s nímž je možné konvertovat mikroplasty na grafen se všemi jeho úžasnými vlastnostmi. Používají k tomu syntézu mikrovlnami generovaným atmosférickým plazmatem APMP (atmospheric pressure microwave plasma), která je vstřícná vůči prostředí.
Badatelé provedli experimenty, v nichž si vyrobili mikroplasty z plastových lahví, a poté je přeměnili na grafen. Z přibližně 30 miligramů mikroplastů dokázali vyrobit téměř 5 miligramů grafenu během 1 minuty. Jejich postup je jednodušší než předešlé pokusy a má podstatně vyšší výtěžnost.
Jde o pozoruhodný průlom, který by mohl mít pro životní prostředí dvojí užitek. Metoda Zafara a Jacoba odčerpává z prostředí mikroplasty a ještě navíc z nich dělá grafen, což je materiál, který může mít široké uplatnění v environmentálních aplikacích. Grafen je totiž možné využít v různých typech senzorů i v zařízeních pro čištění vody, ze které dokáže odstranit i obávané látky PFAS.
Video: Resource Recovery - Prof Mohan Jacob
Literatura
Jak vyrobit kvalitní grafen ve velkém? Explozí!
Autor: Stanislav Mihulka (05.02.2017)
Co s nepopulárním oxidem uhličitým? Udělat z něj grafen!
Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2019)
Náprava infarktového srdce prošitím vodivými nanovlákny
Autor: Josef Pazdera (30.08.2019)
Bleskový grafen: Jak vyrobit extrémně užitečný materiál z obyčejného odpadu?
Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2020)
Diskuze:
zase
Karol Kos jr.,2024-08-22 09:21:21
tvl to je výzkum todlencto, vsadím se, že při spalování plastů ve spalovně taky vzniká nějaký grafen.
Krom by mě zajímalo kolik g CO2 se vypustilo na g toho nového (mikro)grafenu a kolik g argonu bylo potřeba, aby jim ten mikroplast neshořel.
úžasná technologie, která brzo najde cestu do každé domácnosti, kde bude vedle myčky stát drtička a plazmový spalovač mikroplastů. A k tabletám budou v drogérii přidávat bombičky s argonem. a u recyklačních popelnic přibude jedna speciálně na grafen. už se na to těším.
F M,2024-08-19 19:43:36
Z hlediska současné zátěže ano, ale s tím obrovským množstvím se teď dá relativně snadno pracovat, až bude rozdroleno, polámano v přírodě tak to bude prakticky nemožné. Proto co píšete nemám moc v lásce ty boje proti kelímkům, brčkům a podobně, jde spíše o to třídění. Jak to vypadá s těmi směsnými (papír/dřevo/plast), preddrcenými plasty podle posledních výzkumů? (Otázka) Samozřejmě to třídění zahrnuje i ty textilie, pneumatiky atd. ten "velký objem". Teoreticky i různé obsahy filtrů atd, s různou prioritou zpracování.
Pak je tam spousta věcí se kterými se nedá moc dělat (náhrada by mohla být drahá, nepraktická), obrus pneumatik, izolací, nátěrů, je toho spousta a s například novými stavebními materiály, OZE, toho bude přibývat. Další věci se dají ovlivnit rozumnou náhradou (kosmetika).
To přehnaně přesné měření s ohlášením nálezu bez kvantifikace a možnosti srovnávat v čase z příspěvku výše, je také relevantní. Kolik "přírodních produktů" by bylo rozpoznáno jako plast? (Vážně myšlená otázka)
Hlavní myšlenka měla být, omezení vz/úniků. S uvolněnými mikroplasty toho již mnoho nezmůžeme. Leda ještě v domácnosti prachové filtry? Ale v přírodě je to mimo naši kontrolu.
Re:
F M,2024-08-22 00:29:28
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smsc.202400176
"V této studii je cílem rozšířit aplikaci APMP (atmospheric pressure microwave plasma) na pevné prekurzory, konkrétně přeměnu mikroplastů na grafen. Na rozdíl od tradiční metody iniciace výroby grafenu z produktů v plynné fázi tento přístup zahrnuje transformaci mikroplastů PE na plyny, jako je metan, etylen a ethan, a jejich následnou přeměnu na grafen v plazmě, vše v jednom kroku."
"čisté PE mikroplasty byly získány rozdrcením PE lahviček" "Tyto mikroplasty byly poté prosety, aby se dosáhlo jednotné velikosti částic v rozmezí od 1 do 3 mm. Následně bylo 30 mg prosetých mikroplastů umístěno do keramické lodičky umístěné ve středu křemenné trubice v plazmovém systému." V argonové atmosféře, při 500W(a+) (400 bylo v produktu ještě více kyslíku, defektů) "with an argon gas flow rate of 2 slm and reaction time of 1 min" tedy při výkonu jen mikrovln 0,5kW těch 5mg grafenu (ve formě sází?) za minutu z 30mg PE. "Vyhodnocením hodnot I 2D / I G a FWHM vzorků lze odvodit, že všechny vzorky se skládají z vícevrstvého grafenu." Předpokládám méně hodnotný, když má jít u ty 2D materiály? "HRTEM také odhalil, že zatímco některé částice grafenu existují nezávisle, většina grafenových listů je propojena a tvoří velkou, zmačkanou strukturu v důsledku aglomerace. Tento jev má za následek částečné překrývání a koalescenci grafenových listů."
Nevyznám se se v těch typech, hodnotách grafenu, ale je zde více indicií, že ten grafen není nijak zvlášť kvalitní, ale měl by stačit na některé aplikace (?), zde se zkouší ten ultrazvukový filtr. Píši to spíše kvůli té části s recyklací mikroplastů, jde o malá množství, vysoce čistého PE, takže tato část mi připadne jako PR balast.
Další věc jsou ty relativní údaje, když budu vycházet z toho co píší autoři, tato metoda by oproti stávajícím podobným měla být "rychlá a snadná a představovat milník v této oblasti".
"V této studii je cílem australských trestanců Vy žrát granty Je Jich Veličenstv.
Josef Hrncirik,2024-08-22 12:28:46
Austrálští trestanci, né Dočkavě přeskočili nutnou vývojovou etapu a snad budou Up Cyklováni již Nepodmíněně ještě V Podmínce.
Na Před Místo aby Na Před Aboridžincům klasicky na mluvili, že pitím mořské vody mikroplastovými nánobrčky do nich vniknou ópičí neštovice, před kterými = zachrání pouze vak cína z gra fenu Vy chytávající Vás za Velmi mastné perfluorované superkyseliny až do ú plného z bavení od obě Živa do Smrti Hlady.
Tj. Mí 100 aby náno graphene Vy kupovali od kominíků nebo z filtrů kuřáků díz láků či z Ob Rusů (Černých Gum) ev. z Partyzánek bez filtru, navyvrhují HO Vy tvo Řit z Ar plasma:
z*zAr +H(CH2)nH = z*zAr +H(CH2)(n-y-ž/2-2)H + H(CH2)(y-ž/2-1)H+C2H6 +1/6ž(C6/ž)
Pochop pitelně, žena 1kg gra fenu = spo třeba 278 kWh a ďábelských 66,6 m3 Ar, který bude nutno och ladit z formálních ďábelských cca 15900 °C (bez disociace) či prakticky nepraktických 8000°C (s Ní) Vy či Stit.
Pyrolýzou pyrolýzního ba henního gazu Si mohli na pyrolyzoWatt do libos Ti azetylen u a z Něj na Třa skat deoxidovaný grafen (vo Divé saze).
Pochop Pitelně, že je ve skutečnosti za Jímala pouze hydratace u tajovaných vedlejších pro duktů (CH2)2 (dimetylenu), etylenu, cycloethanu a ethenů 1 či 2.
Vý robce 9.Ti vrstvého naoxidovaního gra fenu hnát do křo ví (bush) 9.Ti ocas sou kočkou.
Tato rychlá, snadná zby tečná „Práce“ před stavuje bohužel jen do Časný milník v oblasti kriminálního Ví Zkumu.
Re: "V této studii je cílem australských trestanců Vy žrát granty Je Jich Veličenstv 5x více!
Josef Hrncirik,2024-08-22 17:30:37
Podle hl jsem podlému opti mystickému fake, že vzniklo 30 mg grafenu.
Naopak je prav Da, že z 30 mg PE vznikne jen 5 mg grafenu. Příprava 1 kg sazí bídné quality i quantity tedy vyžaduje 6x více energie i argonu, tj. 1,668 MWh a ďábelských 6*66,6 m3 argonu.
Budovat 2 GW podmořské vedení do Singapuru je zbytečné, denní produkci cca 9,1 t grafenu lze přepravovat letecky.
z Neviditelného Psa 19.VIII. 6°.44´ Ušatému Oslovi
Josef Hrncirik,2024-08-19 14:38:17
... Co vedci nikdy nebudou zjistovat, protoze by si podrizli vetev, na ktere sedi....
Vysoke skoly po celem svete produkuji obrovske mnozstvi absolventu, kteri po studiu “hledaji” volne tema, volnou “disciplinu”, ve ktere by pokud mozno vynikli, v horsim pripade co by je aspon uzivilo.
A tak vznika taky obrovske mnozstvi nejruznejsich vyzkumu, ktere jsou nasledne obcanstvu predkladany s bombastickou kampani... a obcanstvo podle sve povahy bud krouti hlavou nad nesmysly, anebo se necha ovlivnit, mnohdy i vyplasit.
Navic se neskutecnym zpusobem zkvalitnily merici pristroje, merici hodnoty, v minulych stoletich nemeritelne a z toho se odvozuji teorie o “nevyhnutelnem” zaniku bud casti, anebo dokonce cele civilizace, pricemz se opomiji, ze dnesni cisla se drive nedala zkratka zmerit..
Co tedy vedci nebudou nikdy zjistovat ?
Kolik vyzkumu a vedeckych praci je skutecne realnych a kolik vyzkumu a vedeckych praci jsou vlastne zbytecne ptakoviny...
To bolí číst :(
D@1imi1 Hrušk@,2024-08-18 12:13:09
Problém s mikroplasty není v tom, že by nebyl způsob, jak je zneškodnit. Problém spočívá v tom, jak je odstranit ze životního prostředí. Jak chcete odstranit částečky menší než 1mm např. ze světového oceánu, který má plochu víc než dvojnásobnou oproti všem kontinentům? Když tohle někdo vymyslí, bude celkem jedno, jestli se potom ty mikroplasty zakopou na skládce, spálí a nebo se z nich vyrobí grafen.
Metoda výroby grafenu to může být třeba zajímavá, ale nemá prakticky nic společného s řešením problému mikroplastů.
Re: To bolí číst :(
Macko Pu1,2024-08-18 20:48:17
Vsak take zariadenie existuje. Ma to kostice a filtruje to vodu.
Re: Re: To bolí číst :(
Pavel Kaňkovský,2024-08-19 09:20:01
Myslíte velryby? Dost pochybuju o tom, že profiltrovaly víc vody, než jiné organismy (např. kril, kterým se živí), a to i v dávných dobách, než jich lidé většinu "vyřadili z provozu".
Problém s krilem ovšem je, že místo toho, aby ty mikroplasty sbíral, tak z nich možná dělá ještě drobnější a nebezpečnější částečky:
Dawson, A.L., Kawaguchi, S., King, C.K. et al. Turning microplastics into nanoplastics through digestive fragmentation by Antarctic krill. Nat Commun 9, 1001 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-03465-9
Re: To bolí číst :(
Antonín Lejsek,2024-08-18 21:36:20
Z vody to lze alespoň v principu odfiltrovat, i když v téhle rozloze by to byla samozřejmě strašná práce. Jak to ale dostat z pevniny, to si vůbec představit nedokážu. Jenom doufám, že za pár let nebudeme muset řešit, jak dostat z životního prostředí grafen.
Re: To bolí číst :(
Pavel Kaňkovský,2024-08-19 09:04:31
Dostatečně levná a účinná metoda přepracování odpadu (mikroplasty) na něco hodnotného (grafen) by mohla učinit zajímavější i ten sběr.
Hypoteticky.
V praxi se obávám, že by neviditelná ruka trhu nejspíš objevila, že je výhodnější namlít na drobno jiný plast a mikroplasty v životním prostředí nechat tam, kde jsou (a možná k nim ještě něco přidat tady z té výroby)... :/
Re: Re: To bolí číst :(
F M,2024-08-19 11:12:45
To zpracování bude na plošné využití drahé, a jak velké % produkovaných plastů se takto využije i když se ten grafen bude využívat daleko více než dnes :-(
Otázka bude kvalita/použitelnost jak na vstupu tak výstupu. Při nahlédnutí vidím jen polyethylen.
Z pohledu velkých objemů se mi teď zdá nejdůležitější to omezení vzniku a šíření, tedy co mě napadá, lepší třídění a nouzově (dočasně) i to skládkování. Časem (ona je i teď) to nejspíše bude hodnotná surovina.
Plasty nejsou všechny v přírodě nerozložitelné, s některými si poradí mikroorganismy, s některými i hmyz (s nimi v trávicím traktu), jen to trvá déle.
Přece jenom, alespoň v okolí, těch plastových odpadků v přírodě ubývá, tak se lidé snad snaží, teď aby se to nějak projevilo i dále v tom odpadkovém řetězci.
Re: Re: Re: To bolí číst :(
Vojtěch Kocián,2024-08-19 14:51:55
Pokud vím, tak většina mikroplastů souvisí s tím, čeho si tolik nevšímáme. Tedy nepochází z odhozených PET flašek nebo igelitových pytlíků. Toho je sice na váhu hodně, ale je třeba spousta času na to, aby se rozpadly na mikročástice. V syntetických tkaninách v oblečení, vybavení domácností a firem, automobilech, filtrech v průmyslu atd. jsou už ta "správně tlustá" vlákna, která stačí nalámat. To se děje mnohem snáz než u celkem masivního materiálu PET lahve. I při běžném užívání nebo čištění syntetických tkanin toho jde do prostředí docela dost. A když to pak někdo vyhodí to řeky nebo do moře, rychle se to rozdrobí za asistence UV záření a různých organismů.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
