Cables de nanotubos de carbono a partir de residuos plásticos negros
Mediante su reciclaje químico, científicos británicos han usado residuos plásticos negros, difíciles de recuperar con las tecnologías convencionales, para fabricar cables eléctricos de carbono que mejoren la transmisión de energía renovable.
Si bien una pequeña proporción de los cientos de tipos de plásticos existentes se pueden reciclar con la tecnología convencional, investigadores de la Universidad de Swansea, en Reino Unido, trabajan en la búsqueda de alternativas para reutilizar los plásticos después de que hayan cumplido su función original.
Todos los plásticos están hechos de carbono, hidrógeno y, a veces, oxígeno, y las cantidades y disposiciones de estos tres elementos determinan el tipo de plástico. Como los plásticos son productos químicos muy puros y altamente refinados, pueden descomponerse en estos elementos y luego unirse en diferentes disposiciones para obtener materiales de alto valor como los nanotubos de carbono.
El Dr. Alvin Orbaek White, del Energy Safety Research Institute (ESRI) de la Universidad de Swansea, explica que «los nanotubos de carbono son moléculas diminutas con propiedades físicas increíbles. La estructura de un nanotubo de carbono parece un trozo de alambrado de gallinero envuelto en un cilindro y cuando el carbono está dispuesto de esta manera, puede conducir tanto el calor como la electricidad«.
«Los nanotubos se pueden usar para hacer una gran variedad de cosas, como películas conductoras para pantallas táctiles, tejidos electrónicos flexibles que generan energía, antenas para redes 5G, mientras que la NASA las ha usado para prevenir descargas eléctricas en la nave espacial Juno», añade.
PLÁSTICOS NEGROS
Durante el estudio, el equipo de investigación probó los plásticos, en particular los plásticos negros, que se utilizan comúnmente como envases para comidas preparadas y frutas y verduras en los supermercados, pero que no se pueden reciclar fácilmente. Extrajeron el carbono y luego construyeron moléculas de nanotubos utilizando los átomos de carbono; posteriormente usaron los nanotubos para transmitir electricidad a una bombilla en un pequeño modelo de demostración.
Ahora, el equipo de investigación planea hacer cables eléctricos de carbono de alta pureza utilizando materiales plásticos residuales y mejorar el rendimiento eléctrico del material de nanotubos. Su objetivo es que se puedan producir a gran escala en los próximos tres años.
Según el Dr. Orbaek White, «la investigación es significativa, ya que los nanotubos de carbono pueden usarse para resolver el problema del sobrecalentamiento y fallo de los cables de electricidad, que es responsable de que aproximadamente el 8% de la electricidad a nivel mundial se pierda en la transmisión y distribución. Esto puede parecer poco, pero es bajo porque los cables de electricidad son cortos, lo que significa que las estaciones de energía tienen que estar cerca del lugar donde se usa la electricidad, de lo contrario, la energía se pierde en la transmisión».
«Muchos cables de largo alcance, que están hechos de metales, no pueden funcionar a plena capacidad porque se recalientan y se funden. Esto representa un verdadero problema para un futuro de energía renovable con energía eólica o solar, porque los mejores sitios están lejos de donde viven las personas». Ese escollo es precisamente el que permitirían superar los cables de carbono. Y obtenidos además a partir de residuos difícilmente reciclables mediante tecnologías convencionales como son los plásticos negros.
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Esta noticia trata sobre el artículo publicado en Journal of Carbon Research:
- Chemical Recycling of Consumer-Grade Black Plastic into Electrically Conductive Carbon Nanotubes, Ali Hedayati, Chris J Barnett, Gemma Swan and Alvin Orbaek White. Energy Safety Research Institute, Swansea University, Bay Campus, Swansea SA1 8EN, UK and Chalmers University of Technology, Division of Energy Technology, Hörsalsvägen 7B, 412 58 Göteborg, Sweden, 2019
- https://www.mdpi.com/2311-5629/5/2/32
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