Компанія Ford та дослідники з Інституту Райса продемонстрували замкнутий цикл виробництва графену. За допомогою методики імпульсного джоулевого нагріву вченим вдалося перетворити звичайний пластик на перспективний для автомобільної галузі матеріал. Сировиною для експериментів стали пластмасові деталі від старих пікапів F-150 - сміття, яке зазвичай викидають або спалюють.
Вченим із Інституту Райса (США) вдалося отримати графен із пластикових деталей від старих пікапів Ford F-150. Для експерименту вони взяли близько 4,5 кілограма різнорідних пластмас, в основному це були подрібнені частини бамперів, прокладки, килими для підлоги і вставки сидінь, перетворили їх на порошок, а потім «обпалили» струмом. Методика, продемонстрована ще 2020 року, називається імпульсним джоулевим нагріванням (flash joule heating). З її допомогою графен можна виділяти навіть із харчових відходів.
Це не тільки набагато дешевший спосіб виробництва графену. Технологія ще й екологічно безпечна, тому що вимагає менше енергії і позбавляє матеріалів, які зазвичай спалюють або викидають. При цьому сировину не потрібно сортувати та очищати. Його подрібнюють, змішують з коксом для кращої провідності, поміщають між електродами та подають струм високої напруги. Швидке нагрівання до приблизно 5 тис. градусів за Цельсієм перетворює вуглець на турбостратний графен і випаровує всі інші елементи.
У випадку з автомобільним пластиком нагрівання відбувалося у два етапи. Спочатку порошок протягом 10-16 секунд обпалювали слабким струмом. Вийшов сильно карбонізований пластик, обсяг якого становив близько 30 відсотків від вихідного. Інші 70 відсотків виділилися у вигляді газів, парафінів і масел. Потім через отриману масу пропустили сильний струм. На цьому етапі 85 відсотків пластику перетворилося на графен. Залишок - це водень, кисень, хлор, кремній та слідові домішки металу.
Отриманий таким чином графен відправили назад у Ford. Його використовували як добавку до поліуретанової піни, якою обробляють кузов автомобілів зниження шуму і вібрацій. Експерименти показали, що 0,1 відсотка графену достатньо, щоб підвищити міцність на розтяг на 34 відсотки та на 25 відсотків покращити поглинання низькочастотних звуків. Головне - піна підлягає вторинній переробці, і з неї можна отримати графен.