de.wedoany.com-Bericht: Forscher des Campus Manizales der Nationalen Universität Kolumbiens (Universidad Nacional) haben herausgefunden, dass die Umwandlung von Kokosnussschalen in Kohlenstoffnanoröhren und deren Beimischung in Zementmischungen die Korrosionsgeschwindigkeit von Stahlbeton in der Anfangsphase des Experiments um 50 bis 70 % senken kann. Dieses Ergebnis geht auf die Abschlussarbeit des Physikingenieurs Miguel Ángel Gómez zurück, der derzeit Masterstudent der Physikalischen Wissenschaften an diesem Campus ist.
Das Forschungsteam wählte Kokosnussschalen als Rohmaterial, da sie als weit verbreiteter landwirtschaftlicher Abfall einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweisen. Der Herstellungsprozess beginnt mit der Pyrolysetechnologie, bei der Kokosnussschalen unter sauerstofffreien Bedingungen erhitzt werden, um Biokohle zu produzieren. Anschließend wird dieses Material mit Metallsalzen, die als Katalysatoren dienen, gemischt und in einem handelsüblichen Mikrowellenofen Strahlung ausgesetzt, um Kohlenstoffnanoröhren zu synthetisieren. Vor der Beimischung in die Zementmischung müssen die Kohlenstoffnanoröhren einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um ihre Dispergierbarkeit in Wasser zu verbessern und die Bildung von Agglomeraten zu vermeiden. Gómez erklärte, dass die Zeit im Bachelorstudium kurz gewesen sei und es damals innerhalb der Universität keine klare Route zur Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren gegeben habe, weshalb sie beschlossen hätten, die Synthesemethode selbst zu erlernen.
Nach der Gewinnung der Kohlenstoffnanoröhren mischten die Forscher drei Proben – eine ohne Kohlenstoffnanoröhren, eine mit kommerziellen Kohlenstoffnanoröhren und eine mit Kohlenstoffnanoröhren aus Kokosnussschalen – in verschiedene Zement-Wasser-Mischungen und lagerten sie 60 Tage lang in Salzlösungen, um die Umgebung von Gebäuden in Küstenregionen zu simulieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die aus Kokosnussschalen hergestellten Kohlenstoffnanoröhren die Korrosionsgeschwindigkeit von Stahlbeton in der Anfangsphase des Experiments signifikant reduzierten. Obwohl kommerzielle Kohlenstoffnanoröhren in der Testanfangsphase bessere Ergebnisse erzielten, bestätigte die Studie, dass Kokosnussschalen als Rohmaterial für die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren dienen können und somit eine vielversprechende Alternative für die Herstellung dieser Materialien darstellen. Im nächsten Schritt soll überprüft werden, ob diese Vorteile auch bei der Beimischung dieser Nanoröhren in Betonmischungen (die neben Zement auch Materialien wie Sand und Kies umfassen) erhalten bleiben.
