Scienziati trasformano rifiuti di arachidi in grafene con un processo più economico ed ecologico

Un team di ricercatori guidato dalla University of New South Wales ha sviluppato un metodo innovativo per trasformare i gusci di arachidi in materiali simili al grafene. Si tratta di una novità che potrebbe rappresentare un importante passo avanti sia nella sostenibilità ambientale sia nella produzione di materiali avanzati.

Ogni anno, la produzione globale di arachidi genera oltre 10 milioni di tonnellate di scarti sotto forma di gusci. Si tratta di residui che vengono spesso smaltiti o riutilizzati in applicazioni a basso valore. La nuova ricerca potrebbe però consentire di trasformare questi rifiuti in una risorsa preziosa per la produzione di grafene, uno dei materiali più promettenti della scienza moderna, noto per la sua resistenza, leggerezza e capacità di condurre elettricità e calore.

Il processo si basa sull'utilizzo della lignina, un polimero naturale ricco di carbonio e che è presente nei gusci. Dopo una fase di pre-trattamento termico, i ricercatori applicano una tecnica chiamata flash Joule heating, che consiste in un impulso elettrico estremamente rapido che riscalda il materiale fino a oltre 3.000 gradi Celsius in pochi millisecondi. Questo shock termico riorganizza la disposizione degli atomi di carbonio, formando strutture reticolari simili al grafene.

Ulteriori dettagli sulla ricerca che trasforma i gusci d'arachide in grafene

Un elemento fondamentale della ricerca è stato il controllo accurato delle fasi preliminari: i gusci vengono inizialmente riscaldati a circa 500 °C per eliminare impurità e trasformarsi in un materiale più conduttivo, chiamato "char". Questo passaggio è essenziale per ottenere un grafene di qualità elevata, con meno difetti e migliori proprietà.

Rispetto ai metodi tradizionali per la realizzazione del grafene, questo approccio richiede meno energia e non utilizza sostanze chimiche e si configura pertanto come un processo che promette di essere più sostenibile ed economico. La tecnologia è però ancora in fase sperimentale e potrebbe richiedere dai tre ai quattro anni per essere scalata a livello industriale.

I ricercatori stanno già valutando l'utilizzo di altri materiali organici, come fondi di caffè o bucce di banana, per applicare lo stesso processo. Se sviluppata ulteriormente, questa tecnica potrebbe contribuire a ridurre i rifiuti e migliorare la produzione di materiali avanzati per elettronica, energia e archiviazione dati.