植物碳纤维

碳纤维已经彻底改变了我们生活的许多领域，例如土木工程、航空和军事工业。 它们的强度是钢的五倍，而且非常轻。 不幸的是，它们也相对昂贵。 科罗拉多州国家可再生能源实验室的一组研究人员开发了一种利用可再生资源生产碳纤维的技术。 因此，可以显着降低其价格，同时减少温室气体排放。

碳纤维具有高刚性、高机械强度和低重量的特点。 由于这些特性，它们已在建筑中使用多年。 飞机、跑车以及自行车和网球拍。 它们是在石油来源的聚合物（主要是聚丙烯腈）的热解过程中获得的，该过程包括在高达 3000 ℃ 的温度下，在无氧和高压下对聚合物纤维进行数小时的加热。 这使纤维完全碳化——只剩下碳。 这种元素的原子形成有序的六方结构（类似于石墨或石墨烯），这直接导致了碳纤维的非凡性能。

美国人不打算改变热解阶段本身。 相反，他们想改变制造主要原材料聚丙烯腈的方式。 这种聚合物的合成需要丙烯腈，目前它是在原油加工过程中形成的。 科罗拉多州的科学家们提议用有机农场废物代替它。 从这种生物质中提取的糖通过选定的微生物发酵，然后将它们的产物转化为丙烯腈。 生产照常进行。

在此过程中使用可再生原材料将有助于减少温室气体排放到大气中。 市场上聚丙烯腈的供应量也将增加，这将导致基于它的碳纤维价格下降。 剩下的只是等待这种方法的工业用途。

来源：popsci.com，图片：upload.wikimedia.org