뮌헨 공과 대학의 연구원들은 조류를 사용하여 탄소 섬유를 만드는 방법을 탐구합니다.

출처 | 뮌헨 공과 대학

뮌헨 공과 대학(TUM, 뮌헨, 독일) 연구원들은 높은 염분 농도에서 번성하는 해조류인 호염성 조류를 사용하여 CO₂를 제거하는 공정을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 대기로부터 탄소 섬유를 만들기 위해.

뮌헨 공과 대학의 조류 재배 센터 팀과 함께 이 프로젝트를 이끌고 있는 Thomas Brück에 따르면 이 과정은 대기 중 CO₂를 전환합니다. 재생 가능한 에너지원으로 사용되는 유기 물질인 바이오매스로, 그 다음 단계에서는 조류 오일로 전환됩니다. 조류 오일은 질소가 배양 배지에서 제한되어 지질 축적을 유발하는 영양 고갈 단계에 의해 생성됩니다.

"그런 다음 해조류 기름을 가수분해하여 글리세롤 백본에서 유리 지방산을 실제로 분리합니다."라고 Brück은 설명합니다. 그런 다음 지방산은 바이오 연료, 윤활유 산업을 위한 화학 물질 또는 열가소성 수지를 생성하는 데 사용됩니다. 남아 있는 글리세롤 잔류물은 아크릴로니트릴로 바뀌고 중합되어 오늘날 탄소 섬유 생산의 약 90%를 차지하는 전구체인 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 생성합니다.

PAN 전구체는 표준 수단을 통해 열분해될 수 있지만 TUM은 CO₂에서 탄소 섬유를 생성하기 위해 포물선형 태양 반사체(곡선 태양 거울)를 사용하여 PAN 섬유를 탄화하는 열분해 공정도 개발했습니다. 중립적입니다.

"저희는 거울 중앙에 있는 초점이 맞춰진 유리관에서 열분해를 합니다."라고 Brück은 말합니다. "실제로 최대 3,000ºC의 온도를 생성할 수 있으며 이 기술을 사용하면 태양광을 사용하기 때문에 탄소 배출이 전혀 없고 비용도 저렴합니다."

Brück에 따르면 조류 기반 PAN을 사용하여 만든 탄소 섬유는 현재 사용 중인 기존 탄소 섬유와 화학적 조성이 동일하고 석유 자원에서 나오는 탄소 섬유와 물리적 특성이 동일합니다.

"그리고 지방산 부분에서 생성한 열가소성 수지를 탄소 섬유와 결합할 수 있기 때문에 이제 실제로 3D 인쇄 가능한 탄소 섬유 복합 재료를 만들 수 있습니다."라고 Brück은 말합니다. TUM은 현재 파트너와 협력하여 CO₂를 개발하고 있습니다. 조류 기반 탄소 섬유에서 탄소 섬유 복합 강화 화강암과 같은 네거티브 건축 자재.