תראו מה שכימיה יכולה לעשות

גְּרָפֵן – חומר חדשני ופורץ דרך לשימושים רבים
ד"ר דב רייכמן
ד"ר דב רייכמן צילום: אינגריד מולר

הגרפן הוא חומר חדשני ביותר ובעל תכונות יוצאות דופן למגוון רחב של יישומים בתעשייה ובחיי היום-יום.

ב-2010 הוענק פרס נובל למגלי הגרפן, מדענים מאוניברסיטת מנצ'סטר, ומאז כבר פותחו מאות יישומים. חלקם כבר משולבים במוצרים רבים. הגרפן, המופק מגרפיט, מוביל קבוצת חומרים חדשנית בעלי תכונות חוזק העולות משמעותית על תכונותיהם של החומרים הקיימים ויחד עם זאת קלים מאוד ובעלי מוליכות חשמלית ופיזור חום המתאימים לעולם החדש של חומרי בנייה, אנרגיה מתחדשת, פלסטיקה וחומרים מרוכבים, דפוס, חיישנים ועוד.

השימוש בגרפן כתוסף לתהליכים ולמוצרים השונים מצמצם את צריכת האנרגיה ומייעל את הטכנולוגיות לאגירת אנרגיה ואף מאפשר מחזור טוב יותר של חומרי פסולת, ובכך מועיל מאוד לצמצום משבר האקלים. הגרפן מאפשר שיפורים פורצי דרך בתעשיית ההייטק והרפואה, ויחד עם זאת מוכנס בקצב מהיר לתחומי התעשייה המסורתית ובהן תעשיית הבנייה, הפלסטיקה והחומרים המרוכבים המהווים את התשתית המרכזית בכל תחומי החיים ובהיקפים עצומים.

בתחום הבנייה הגרפן משפר בעיות של איטום וקורוזיה וחיזוק ושיפור תכונות הבטון, האספלט והביטומן, כך גם בשיפור העמידות לשחיקה ולשבר וחיסכון במשקל במוצרים שונים העשויים חומרים מרוכבים. יישומים נוספים שראוי לציין הם הוספת גרפן לציפויים לעץ ומוצרים אחרים כחומר מעכב בעירה, הפיכת תוצרי נפט לחומרים נקיים, שיפור של עשרות אחוזים באחסון אנרגיה ושיפור תכונות רבות במוצרי ספורט, הלבשה ועוד.

החברות בעולם העוסקות בייצור הגרפן שיפרו במידה ניכרת את כלכליות תהליך ההפקה המורכב של הגרפן וכן פיתחו שיטות נוחות ויעילות להוספת הגרפן לתהליכי הייצור בענפי התעשייה השונים.

חברת First Graphene האוסטרלית, מהמובילות בעולם בתחום הגרפן, הגישה לאחרונה בקשת פטנט על שיטה חדשנית לייצור תערובות גרפן לתעשיית הבטון. תוספת מזערית של 0.1% גרפן משפרת את תכונות הבטון בעשרות אחוזים ומאפשרת צמצום ניכר של פליטת גזי החממה הנוצרים בתהליך השימוש בבטון. הבטון נחשב לחומר בעל השימוש הנרחב ביותר עבור האדם והוא אחד המקורות המשמעותיים בפליטת גזי חממה הגורמים למשבר האקלים. שוק הבטון והצמנט בעולם צפוי להגיע להיקפים של קרוב ל-800 מיליארד דולר עד 2027. איגוד תעשיית הבטון והצמנט העולמי התחייב לצמצום של 25% בפליטת הפחמן עד 2030, כך ששימוש בגרפן בתעשיית הבטון יכול לסייע במידה ניכרת להשגת יעדי הקיימות המתחייבים.

מרכז החדשנות לגרפן באוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה מהווה היום את המוקד המרכזי בתחום המחקר האקדמי לנושאי הגרפן וכן מורה דרך ליישומים החדשניים בתחום. כ-100 חברות משתפות פעולה עם המרכז הלאומי לגרפן במנצ'סטר, שהפכה להיות "עיר הגרפן", כפי שתעשיית השבבים התפתחה בעמק הסיליקון בקליפורניה.

שיתוף הפעולה העולמי בפיתוח יישומי הגרפן מוביל לחדשנות מואצת בשיפורים פורצי דרך במגוון שימושים יחד עם תרומה משמעותית לצמצום משבר האקלים.

שיתוף ב facebook
Facebook
שיתוף ב twitter
Twitter
שיתוף ב linkedin
LinkedIn
שיתוף ב whatsapp
WhatsApp
שיתוף ב email
Email

8 תגובות

  1. טוב למצוא גם מאמר שמביא בשורה חיובית. על כיוונים כאלה צריכה האנושות לשים דגש ולהשקיע כספים. ולא בנשק ופוליטיקה מזהמת.

    1. מסכימה. אם רק חלק קטן מהמשאבים ותשומת הלב היו ניתנים לפתרון בעיות כלל עולמיות ועזרה לאוכלוסיות חלשות היו לנו חיים יותר מאושרים.

  2. לדב, תודה על מאמרך על תרומת הכימאים לפתרונות מעולים של בעיות ממשיות.

    הבשורות הן אכן טובות. אבל הכימיה אינה מסוגלת לעשות שום דבר. הכימיה היא ידע שמתפתח על-ידי בני-אדם וגם יישומיה הם תולדות של פעולות בני-אדם. כל עוד יידעו ליישם אותה כדי להפיק תוצאות טובות, נתברך. היישומים שהזכרת במאמרך הם דוגמה ליישומים חשובים ונהדרים. הנדסת חומרים היא תחום חשוב ורב יצירה ואיננו נחשב בין תחומי ההנדסה. זהו פרק חשוב בתחום המדע השימושי, קרי, בתחום הטכנולוגיה.

    תודה לך על ההתייחסות שלך כאן.

  3. מי ייתן והתקוות כולן תתגשמנה. חייבים להקדיש יותר ויותר משאבים לייצור חומרים לא מזיקים.

  4. יש להדגיש כמה שאפשר בקשר לחומרים אלה את היבטי איכות הסביבה

  5. ראיתי באינטרנט באיזה מקום כי גרפן הוא החומר שהגרגירים שלו הכי דקים. זה החומר שאתה כתבת עליו?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

פרסום תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש באתר.
התגובות יפורסמו לפי שיקול דעת העורך.

עשוי לעניין אותך

תמונה של יורם

פשיטת רגל

נתון מחריד ומבשר רע בנוגע לילדינו