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Reciclaje de plástico en grafeno con liberación de hidrógeno puro

13.09.2023

El problema de la contaminación ambiental por desechos plásticos continúa requiriendo nuevas soluciones, lo que motiva a científicos de todo el mundo a buscar formas innovadoras de combatir esta amenaza ambiental. Sin embargo, ¿qué pasaría si el plástico pudiera convertirse en un recurso valioso en lugar de un simple desperdicio? Esta pregunta sigue abierta, pero científicos de la Universidad Rice en EE.UU. están proponiendo una solución única que podría cambiar la industria del plástico y hacerla más sostenible desde el punto de vista medioambiental.

Un equipo de científicos del Departamento de Ciencia de Materiales y Nanoingeniería de la Universidad Rice ha desarrollado una tecnología para convertir los residuos de plástico en grafeno valioso, liberando hidrógeno puro en el proceso. El hidrógeno se considera uno de los combustibles potenciales del futuro, ya que su combustión puede proporcionar altos niveles de energía y sólo producir agua corriente como subproducto. Esto hace que el hidrógeno sea más limpio que el petróleo refinado y más conveniente como combustible para vehículos que las baterías eléctricas, que requieren una carga prolongada.

Cabe señalar que el hidrógeno ya se utiliza en la industria, pero los métodos actuales de producción están asociados con las emisiones de dióxido de carbono, y por cada tonelada de hidrógeno se producen de 10 a 12 toneladas de dióxido de carbono.

El nuevo método desarrollado por los científicos implica una tecnología conocida como "calentamiento Joule pulsado". Al pasar un breve impulso eléctrico a través del plástico, que se calienta instantáneamente hasta 2,5 mil grados Celsius debido a la resistencia de la corriente, los átomos de carbono se unen a la estructura del grafeno y los átomos de hidrógeno se liberan como gas puro.

A pesar de la necesidad de reducir aún más el coste de producción, este método tiene el potencial de cambiar las reglas del juego, permitiendo un reciclaje más eficiente de los residuos plásticos, la producción de hidrógeno verde y la creación de grafeno, que en el mercado cuesta entre 60 y 200 dólares. por tonelada.

Kevin Vis, uno de los autores y químico, dijo: "Nuestro método reduce las emisiones de CO2 y de gases de efecto invernadero procedentes de la producción de hidrógeno en un 84% en comparación con los métodos industriales existentes de reformado de metano con vapor". Este enfoque podría ser la clave para una gestión futura de la energía y los residuos plásticos más limpia y sostenible.

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Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

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Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

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Principal factor de riesgo para la adicción al juego 07.05.2024

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El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos 06.05.2024

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Búsqueda de axiones por un huracán de materia oscura 24.11.2018

Un equipo de científicos del King's College London, el Instituto Astronómico Británico y la Universidad de Zaragoza, España, descubrió que el 'huracán' de materia oscura que está pasando por nuestro sistema solar en este momento ofrece una gran oportunidad para detectar axiones. Recordamos a nuestros lectores que los axiones son partículas elementales que son una de las candidatas al título de partículas de materia oscura, y su detección y estudio permitirá a los científicos comprender el fenómeno de la materia oscura y fenómenos relacionados.

La ciencia moderna ya tiene una serie de pruebas indirectas bastante fiables de la existencia de la materia oscura, a pesar de la falta de capacidad para verla y "sentirla" en vivo. Y es bastante natural que los científicos continúen buscando nuevas formas y tecnologías que les permitan tocar el "secreto oscuro".

Los especialistas se han centrado en la corriente estelar S1, compuesta por aproximadamente 30 estrellas, que se mueve a lo largo de una trayectoria que indica que las estrellas de esta corriente alguna vez fueron parte de una galaxia enana tragada por la Vía Láctea. La corriente S1 fue descubierta el año pasado por un equipo de astrónomos que estudiaban los datos recopilados por el telescopio espacial Gaia. Tenga en cuenta que S1 no es la primera corriente estelar conocida por los científicos, pero es la primera y única cuya trayectoria de movimiento se cruza con el espacio del sistema solar.

De acuerdo con las suposiciones de los científicos, el flujo S1 se mantiene en forma de un solo objeto cósmico por las fuerzas de gravedad de la materia oscura contenida en él. Y ahora esta masa de materia oscura se mueve a través del sistema solar, moviéndose a una velocidad de unos 500 kilómetros por segundo, lo que, a su vez, brinda a los científicos una oportunidad única para detectar y estudiar partículas de materia oscura.

Ahora, los científicos ya han creado una serie de modelos matemáticos que demuestran la distribución de la masa y la densidad de la materia oscura en movimiento. Los datos obtenidos durante los cálculos de estos modelos pueden servir como una pista para otros científicos, de acuerdo con estos datos, es posible identificar áreas en las que la posibilidad de detectar materia oscura aumenta varias veces. Además, los datos de cálculo de los modelos contienen información sobre qué y cómo será necesario buscar exactamente.

Según los resultados de los cálculos, la posibilidad de detectar partículas WIMP, que también son candidatas al título de partículas de materia oscura, es extremadamente pequeña. Pero la posibilidad de detectar axinas en este caso es mucho mayor que en condiciones normales. Esto se debe a que en la corriente de materia oscura que se mueve junto con la corriente estelar S1, pueden existir axiones con un amplio rango de valores de su masa y energía.

Desafortunadamente, el equipo científico de registro disponible hoy en día no es capaz de registrar axiones, a pesar del amplio espectro de energía de su flujo. Pero la corriente estelar S1 cruzará el espacio del sistema solar durante mucho tiempo, y es probable que hasta que esto termine, los científicos tendrán tiempo para desarrollar y utilizar sistemas de detección de partículas de próxima generación con el nivel necesario de sensibilidad. .

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