Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) haben das Potenzial, als umweltfreundlich zu gelten, was jedoch von mehreren Faktoren abhängt. Die Produktionsmethoden und die verwendeten Rohstoffe spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung ihrer Umweltauswirkungen.
4 wichtige Punkte, die zu berücksichtigen sind
1. Produktionsmethoden und Rohstoffe
Die traditionellen CNT-Herstellungsverfahren wie Laserablation und Bogenentladung werden durch die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ersetzt. CVD ist kommerziell rentabler, hat aber immer noch Auswirkungen auf die Umwelt.
Die Umstellung auf die Verwendung von umweltfreundlichen Rohstoffen oder Abfallstoffen für die CNT-Produktion ist ein wichtiger Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Bei Verfahren wie der Methanpyrolyse wird Methan in Wasserstoff und festen Kohlenstoff umgewandelt, wodurch die Kohlenstoffemissionen wirksam gebunden werden.
Die Elektrolyse von Kohlendioxid in geschmolzenen Salzen zur Herstellung von CNTs ist ein weiterer umweltfreundlicher Ansatz. Es bestehen jedoch weiterhin Bedenken hinsichtlich der Qualität der hergestellten CNTs.
2. Vergleich mit alternativen Materialien
Bei der Bewertung der Umweltauswirkungen von CNTs ist ein Vergleich mit anderen leitfähigen Kohlenstoffadditiven von entscheidender Bedeutung. Ruß, der häufig in verschiedenen Industriezweigen verwendet wird, hat höhere CO2-Emissionen pro Kilogramm und erfordert eine höhere Beladung in Verbundwerkstoffen, was zu einem größeren ökologischen Fußabdruck führt.
Im Gegensatz dazu haben CNTs bei Anwendungen wie der Reifenherstellung eine geringere Freisetzung von Nanopartikeln gezeigt, wie eine Studie von Michelin aus dem Jahr 2020 belegt. Graphen, ein weiteres fortschrittliches Material, steht vor Herausforderungen bei seinen Produktionsmethoden, die oft energieintensiv sind und erhebliche Mengen an Wasser und aggressiven Chemikalien erfordern.
3. Markt und Zukunftsaussichten
Der Markt für CNTs wächst, angetrieben durch ihre Verwendung in fortschrittlichen Technologien wie Lithium-Ionen-Batterien. Dieses Wachstum spiegelt das Potenzial von CNTs wider, einen Beitrag zu Technologien der nächsten Generation zu leisten und gleichzeitig Umweltbelange zu berücksichtigen.
Die großen Unternehmen der Branche konsolidieren den Markt, und es wird zunehmend Wert auf die Umweltverträglichkeit der Materialien gelegt. Der IDTechEx-Bericht bietet detaillierte Einblicke in den CNT-Markt, einschließlich Prognosen und Bewertungen der wichtigsten Anwendungen und Akteure, und hebt den zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit in der Branche hervor.
4. Laufende Forschung und Entwicklung
Obwohl CNTs das Potenzial haben, umweltfreundlich zu sein, insbesondere durch die Entwicklung nachhaltiger Produktionsmethoden und die Verwendung grüner Rohstoffe, sind kontinuierliche Forschung und Entwicklung notwendig, um sicherzustellen, dass diese Materialien auf eine Art und Weise produziert und verwendet werden, die die Umweltauswirkungen minimiert.
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