Графен был впервые экспериментально получен учеными К. Новоселовым и А. Геймом в 2004 г., за что они в 2010 г. получили Нобелевскую премию.
В 2017 г. о графене заговорили в нефтегазе РФ, когда Газпром поведал о намерении сотрудничать с институтами Российской академии наук (РАН) для разработки технологии хранение природного газа с использованием нанонопористого графена в качестве абсорбента.
Нынешняя разработка ученых из Германии ближе к экологии.
Большое количество углекислого газа в атмосфере ведет к глобальному потеплению.
Выбросы СО2 в атмосферу растут, несмотря на стремление мирового сообщества их ограничить.
При этом подавляющее большинство СО2 на планете вырабатывается тепловыми электростанциями (ТЭС) при сжигании углеводородных энергоносителей: угля, газа или нефти.
Еще в декабре 2015 г представители 196 сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (195 стран и Евросоюз) в г. Париже впервые заключили универсальное обязательное соглашение по климату.
Парижское соглашение определит объемы выбросов парниковых газов и меры по предотвращению климатических изменений после 2020 г, но не предполагает отказ от ископаемого топлива, общемировые выбросы СО2 не ограничиваются.
Однако все страны должны принять свои национальные цели по снижению выбросов, технологическому перевооружению и адаптации к климатическим изменениям и каким-то образом снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.
Немецкие ученые нашли такой способ, предложив превращать углекислый газ в графен.
В процесс фотосинтеза листья земных растений преобразуют свет, воду и углекислый газ в биомассу.
В этом процессе участвует фермент на основе соединения RuBisCO (рибулозобисфосфаткарбоксилаза).
Он имеет в основе металлы, что подтолкнуло ученых к поиску катализаторов для превращения СО2 в графен.
Такой катализатор был найден в виде «правильной» пропорции меди и палладия.
Графен из СО2 образуется на плоской поверхности катализатора при температуре около 1000 оС.
Если по простому , то графен это материал, в котором атомы углерода толщиной всего в 1 атомный слой расположены в виде сот.
Этот невероятно тонкий слой может поглощать больше энергии, чем лучшая нержавеющая сталь, по сравнению с собственным весом.
Помимо многих других удивительных особенностей, он чрезвычайно интересен в качестве базового материала для новой электроники.
Однако массовое производство этого материала пока никому наладить не удалось.
Предложенная учеными KIT технология получения графена из СО2 может помочь одновременно решить вопрос с утилизацией вредных выбросов в атмосферу и с налаживанием производства графена.
Возможно, даже с выгодой для производства.
В будущем ученые намерены разработать техпроцесс для послойного изготовления графена большей толщины, чем 1 слой.
Это может дать электронике новые материалы с неизученными пока свойствами, улучшенные фильтры, аккумуляторы и другое.
Это 2й этап исследований разработанного техпроцесса с получением графена из углекислого газа.
Углеродные материалы, такие как графен, вместе с магнитными молекулами ( органические молекулы, в составе которых есть 1 или несколько ионов металла с неспаренными электронами) могут стать строительными блоками для будущих квантовых компьютеров, обеспечивая сверхбыстрые и энергоэффективные вычисления.Автор: А. Шевченко, О. Бахтина
