Producción sostenible de grafeno a partir del coque

La industria petroquímica enfrenta desafíos en la gestión de cada uno de sus productos debido al continuo aumento de la preocupación por el uso sostenible de los recursos. Incluso los subproductos de la refinación del petróleo, como el coque, son difíciles de utilizar de forma sostenible. El petróleo crudo es una mezcla de muchos hidrocarburos diferentes, con porciones ligeras que se convierten en gas natural, mientras que las porciones más pesadas forman materiales viscosos o incluso sólidos. Uno de los muchos productos provenientes de la refinación del petróleo crudo es el coque sólido.

  Crédito: Saha, S., Lakhe, P.., Manson, M.J. y col. npj 2D Matterials and  Applications 5 (75)

Se lo suele utilizar como combustible para calefacción en varias industrias y su combustión produce más CO₂ por masa de combustible que el carbón. Estas preocupaciones resaltan la necesidad global de reutilizar los derivados del petróleo existentes, como el coque y sus aceites precursores, hacia usos finales sostenibles. En el artículo, Sustainable production of graphene from petroleum coke using electrochemical exfoliation investigadores de la Universidad de Texas A&M y ExxonMobil han desarrollando un método para reprocesar el coque de petróleo como precursor para la producción de grafeno. La exfoliación electroquímica se utiliza para producir nanoláminas de pocas capas de grafeno a partir de coque de petróleo, en lugar del método clásico de grafito. El producto final se separa del material sin reaccionar mediante un proceso de centrifugación de dos pasos, además el recocido ulterior aumenta sustancialmente la conductividad eléctrica del grafeno. El desarrollo tiene potencial para que la industria produzca un nanomaterial de alto valor agregado evitando los usos del coque generadores de altas emisiones contaminantes. En el futuro, tal vez, la industria petroquímica pueda desarrollar métodos similares sostenibles para que derivados del petróleo se conviertan en nanomateriales de carbono de alto valor agregado como los nanotubos y el grafeno.

Lectura complementaria:

Sustainable production of graphene from petroleum coke using electrochemical exfoliation.