Исследователи из Центра прикладных энергетических исследований Университета Кентукки (CAER) разработали метод превращения отходов угля штата Кентукки в ценные углеродные продукты.

Кентукки является седьмым по величине угледобывающим штатом в стране, ежегодно добывая миллионы тонн. После добычи уголь отправляется на обогатительную фабрику, где его калибруют и отделяют для отправки.

В рамках этого процесса на месте производится и хранится уголь, непригодный для транспортировки, называемый угольными отходами. По оценкам, на всех угольных месторождениях штата Кентукки имеется более четырех миллиардов тонн угольных отходов.

Технология, используемая в CAER, открывает большие перспективы для создания конкурентоспособной по цене внутренней цепочки поставок углеродного волокна и графита — стратегических материалов, которые приобретают все большее значение для нашей глобальной экономики.

Исследователи CAER смогли взять на себя ответственность за окружающую среду — изъятые отходы угля — и превратить их в востребованный стратегический материал, который имеет решающее значение для национального транспорта, национальной безопасности и секторов возобновляемой энергетики.

Университет Кентукки постоянно добивается успехов в научной области, будь то достижения в энергетике, сельском хозяйстве или обороне. Сегодняшний захватывающий прорыв является свидетельством невероятной работы, проделанной исследовательской группой CAER из Великобритании, которая революционизирует способы использования угля.

«Это не только фантастическая новость для университета, но и большая победа для тысяч работников угольной промышленности, чьи средства к существованию зависят от мощной угольной промышленности Кентукки. Как лидер республиканцев в Сенате, я горжусь тем, что был партнером в исследовательских начинаниях нашего Содружества, и мне не терпится увидеть, как эта талантливая команда будет развивать этот прогресс «, — сказал сенатор США Митч Макконнелл, который тесно сотрудничал с Великобританией в поддержке этого проекта.

Проект «C4WARD: переработка угля в углеродные волокна и композиты» фокусируется на развитии фундаментальной и прогрессивной науки и техники, необходимых для создания энергоэффективных и рентабельных процессов производства углеродных волокон и графита из угля с настраиваемыми свойствами.

Ключевым техническим достижением стала разработка жизнеспособного процесса превращения угля в отфильтрованную жидкость, а затем этой жидкости в мезофазный пек — жидкокристаллический материал, который может быть преобразован в высокоупорядоченное углеродное волокно с очень высокой жесткостью. Его можно аналогичным образом использовать для производства графитовых порошков.

В результате этого прорыва из отходов угля были получены высокомодульные углеродные волокна, что означает, что они имеют высокое отношение жесткости к весу. Почти половина углерода, из которого состоят волокна, получена из отходов угля.

«Углеродное волокно и графит необходимы для любого энергетического перехода», — сказал Родни Эндрюс, директор CAER и главный исследователь C4WARD. «Мы считаем, что у этой технологии есть реальная возможность создать новые рабочие места и расширить экономические возможности в угольных общинах штата Кентукки, поскольку спрос на углеродное волокно и графит продолжает расти».

Этот проект был инициирован группой углеродных материалов CAER под руководством Эндрюса и заместителя директора CAER Мэтью Вайзенбергера. CAER является мировым лидером в производстве углеродного волокна из различных источников, и здесь находится крупнейшее производство углеродного волокна из любого академического учреждения в Северной Америке.

«Я по-прежнему вдохновляюсь выдающимися исследованиями и открытиями, происходящими в CAER», — сказал президент Великобритании Эли Капилуто. «Однако мы не смогли бы провести такую новаторскую работу без последовательной и решительной поддержки сенатора Митча Макконнелла. Сенатор Макконнелл долгое время поддерживал наши исследования и разработки в области энергетики и был одним из первых, кто поддержал этот конкретный проект. Мы по-прежнему благодарны за его руководство «.

Проект C4WARD представляет собой объединение двух приоритетных исследовательских инициатив университета, которые призывают ведущих исследователей Кентукки сосредоточиться на наиболее насущных проблемах Содружества. Этот проект имеет решающее значение для существующей в Великобритании приоритетной области энергетических исследований и недавно созданной в Великобритании приоритетной области исследований в области материаловедения (RPA). Цель RPA — найти инновационные решения для решения отраслевых задач и сделать Содружество мировым лидером на конкурентном рынке материалов.

«Материалы имеют решающее значение для нашего будущего, и Университет Кентукки стремится обеспечить Кентукки хорошие позиции для оказания значительного влияния на этом развивающемся рынке», — сказала Лиза Кассис, вице-президент Великобритании по исследованиям. «От производства электромобилей и электронных устройств следующего поколения до разработки новых аккумуляторных технологий или систем хранения энергии нам понадобятся новые способы получения этих материалов из внутренних источников. Мы работаем над тем, чтобы ведущий университет штата был здесь, чтобы сотрудничать и повышать ценность этих отраслей в Кентукки «.