محققان دانشگاه رایس مقاله‌ای در مجله کربن منتشر کردند که نشان می‌دهد الیاف نانولوله‌های کربنی (CNT) را می‌توان بدون از دست دادن ساختار یا خواص خود بازیافت کرد. نتایج این پروژه از تلاش برای اقتصاد پایدارتر حمایت می‌کند.
الیاف نانولوله‌های کربنی قابل بازیافت هستند
این یافته الیاف نانولوله‌های کربنی را به عنوان جایگزینی پایدار برای مواد سنتی مانند فلزات، پلیمرها و الیاف کربن بزرگ‌تر که بازیافت آن‌ها چالش‌برانگیز است، قرار می‌دهد.
ماتئو پاسکوالی، ای.جی. هارتسوک استاد مهندسی شیمی و بیومولکولی، علوم مواد و نانومهندسی و شیمی، دانشگاه رایس می‌گوید: «بازیافت مدت‌هاست که چالشی در صنعت مواد بوده است، بازیافت فلزات اغلب ناکارآمد و انرژی‌بر است، پلیمرها پس از پردازش مجدد خواص خود را از دست می‌دهند و الیاف کربنی به هیچ وجه قابل بازیافت نیستند، فقط با خرد کردن آن‌ها به قطعات کوتاه می‌توان مجددا از آن‌ها استفاده نمود.»
وی می‌افزاید: «در حالی که الیاف نانولوله‌های کربنی در حال افزایش است، ما از خود پرسیدیم که چگونه می‌توان این مواد جدید را در آینده بازیافت کرد تا به طور فعال از مشکلات مدیریت ضایعات مواد مهندسی شده پدید آمده‌اند جلوگیری کرد. ما انتظار داشتیم که بازیافت مشکل باشد و منجر به از دست دادن قابل توجه خواص شود. با کمال تعجب دریافتیم که الیاف نانولوله کربنی بسیار فراتر از پتانسیل بازیافت مواد مهندسی شده موجود است و راه‌حلی برای یک مسئله مهم محیط زیستی ارائه می‌دهد.»
این تیم با استفاده از اسید کلروسولفونیک، یک حلال صنعتی رایج، الیاف نانولوله‌های کربنی تجاری را حل کردند.
الیاف ساخته شده از انواع مختلف نانولوله‌های کربنی از تولیدکنندگان مختلف، ابتدا به الیاف بکر مجزا پردازش شد و سپس با مخلوط کردن آن‌ها با اسید کلروسولفونیک بازیافت شدند. مواد حل شده مجدداً به صورت الیاف بازیافتی مشابه با الیاف اولیه بافته شدند.
میشل دوران چاوز، نویسنده اول مقاله این پروژه و دانشجوی فارغ‌التحصیل دانشگاه رایس می‌گوید: « با استفاده از دو منبع مختلف از نانولوله‌های کربنی، اطمینان حاصل کردیم که فرآیند بازیافت ما معرف شرایط واقعی است. قابل توجه است که الیاف بازیافتی استحکام مکانیکی، رسانایی الکتریکی، هدایت حرارتی و تراز برابری نسبت به نانولوله‌های‌کربنی را نشان دادند که در زمینه مواد مهندسی شده بی‌سابقه است.
این مطالعه چندین یافته کلیدی داشت، یکی از آن‌ها این است که الیاف نانولوله‌های کربنی را می‌توان به عنوان ماده‌ای با امکان بازیافت مجدد در نظر گرفت. بر خلاف مواد سنتی مانند پلیمرها و الیاف کربنی که در طی بازیافت کیفیت آن‌ها کاهش می‌یابد، الیاف CNT پس از بازیافت ۱۰۰٪ خواص اولیه خود را حفظ می‌کنند.
ایوان آر. سیکوئیرا، از دانشگاه پونتیفیسیا کاتولیکا می‌گوید: «حفظ کیفیت به این معنی است که الیاف نانولوله‌های کربنی را می‌توان در برنامه‌های کاربردی مورد نیاز بدون به خطر انداختن عملکرد مورد نظر مورد استفاده مجدد قرار داد، بنابراین چرخه عمر آن‌ها را افزایش داده و نیاز به مواد خام جدید را کاهش می‌دهد.»
