• الرئيسية
• منوعات

تمكن فريق من مهندسي جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني من تطوير طريقة مبتكرة وصديقة للبيئة لتحويل قشور الفول السوداني، وهي من النفايات الزراعية، إلى مواد كربونية شبيهة بالجرافين، ما يفتح آفاقًا جديدة لإنتاج مواد متقدمة بتكلفة أقل واستدامة أعلى.

ويُتوقع أن يسهم هذا الابتكار في دعم صناعة الإلكترونيات وأجهزة تخزين الطاقة، وتحويل المخلفات الزراعية إلى منتجات ذات قيمة عالية تُستخدم في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر وغيرها من التقنيات الحديثة.

ما هو الجرافين ولماذا هو مهم؟

يُعد الجرافين من أكثر المواد إثارة للاهتمام في العلوم الحديثة، إذ يتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية.

ويمتاز الجرافين بخصائص فريدة، أبرزها:

• أقوى من الفولاذ بمئات المرات
• موصل ممتاز للكهرباء والحرارة
• شبه شفاف
• عالي المرونة وخفيف الوزن

وتجعله هذه الخصائص عنصرًا مهمًا في تطوير البطاريات، والألواح الشمسية، والشاشات اللمسية، والإلكترونيات المرنة، والتقنيات فائقة السرعة.

التحدي في إنتاج الجرافين التقليدي

رغم أهميته الكبيرة، إلا أن إنتاج الجرافين ما زال مكلفًا ومعقدًا، ويتطلب مواد كيميائية وعمليات كثيفة الطاقة، مما يحد من استخدامه على نطاق واسع في الصناعات المختلفة.

ولهذا السبب اتجه الباحثون إلى البحث عن مصادر بديلة أكثر استدامة وأقل تكلفة.

قشور الفول السوداني.. من نفايات إلى مادة عالية القيمة

أوضح البروفيسور جوان يوه وفريقه البحثي أن قشور الفول السوداني، التي تُعد عادة نفايات زراعية، تحتوي على نسبة عالية من اللجنين، وهو بوليمر طبيعي غني بالكربون.

وبناءً على ذلك، تم تطوير طريقة لتحويل هذه القشور إلى مادة كربونية يمكن استخدامها لإنتاج الجرافين.

خطوات تحويل القشور إلى جرافين

تمر عملية التحويل بعدة مراحل علمية دقيقة:

1- المعالجة الحرارية الأولية
يتم تسخين قشور الفول السوداني إلى نحو 500 درجة مئوية لمدة خمس دقائق، بهدف إزالة الشوائب وتحويلها إلى فحم غني بالكربون.

2- التسخين الوميضي السريع
في المرحلة الثانية، يتم تعريض الفحم لنبضة كهربائية شديدة ترفع درجة حرارته إلى حوالي 3000 درجة مئوية لجزء من الثانية فقط، مما يؤدي إلى إعادة ترتيب ذرات الكربون وتحويلها إلى طبقات جرافين.

أهمية الابتكار في مستقبل الطاقة والتكنولوجيا

يُعد هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو الاستفادة من النفايات الزراعية وتحويلها إلى مواد متقدمة، خاصة مع إنتاج العالم حوالي 55 مليون طن من الفول السوداني سنويًا.

كما يفتح الباب أمام تقنيات أكثر استدامة في صناعة الإلكترونيات، ويقلل الاعتماد على الطرق التقليدية المكلفة في إنتاج المواد النانوية المتطورة.

يمثل تحويل قشور الفول السوداني إلى مواد شبيهة بالجرافين نقلة علمية مهمة تجمع بين الابتكار والاستدامة، وتدعم التوجه العالمي نحو إعادة تدوير المخلفات الزراعية وتحويلها إلى موارد ذات قيمة عالية في الصناعات الحديثة.