萊斯大學(xué)的研究人員優(yōu)化了將舊輪胎中的廢橡膠轉(zhuǎn)化為石墨烯的工藝。然后可以使用石墨烯來加強混凝土。研究化學(xué)家 James Tour 表示，在混凝土中添加石墨烯的環(huán)境效益是顯而易見的。

混凝土是世界上生產(chǎn)最多的材料之一，混凝土的生產(chǎn)占世界二氧化碳排放量的 9%。Tour 說，如果我們能夠在道路、建筑物和橋梁中使用更少的混凝土，我們就可以從一開始就消除一些二氧化碳。波特蘭水泥已經(jīng)使用回收的輪胎廢料作為成分，但石墨烯已被證明可以在分子水平上增強水泥材料，包括混凝土。

每年丟棄的 8 億條輪胎中，大部分都用作燃料或用作其他用途的地面，其中 16% 的舊輪胎被填埋。將這些垃圾填埋場輪胎中的一小部分回收為石墨烯的能力將使數(shù)百萬個輪胎無法進(jìn)入垃圾填埋場。圖爾和他的同事們公布了一種在 2020 年使用的“閃蒸”工藝，通過將食物垃圾、塑料和其他碳源暴露在電擊中，從樣品中去除除碳原子以外的所有物質(zhì)。

原子重新組裝成有價值的亂層石墨烯，其錯位層比通過從石墨剝離產(chǎn)生的石墨烯更易溶。更易溶解使石墨烯更容易用于復(fù)合材料。研究人員表示，將橡膠轉(zhuǎn)化為石墨烯比食物或塑料更具挑戰(zhàn)性，但該過程使用來自輪胎的商業(yè)熱解廢橡膠進(jìn)行了優(yōu)化。

輪胎衍生的炭黑、碎橡膠輪胎和商業(yè)炭黑的混合物可以閃蒸成石墨烯。由于亂層石墨烯是可溶的，因此很容易將其添加到水泥中以制造更環(huán)保的混凝土。在測試中，大約 70% 的輪胎衍生炭黑轉(zhuǎn)化為石墨烯。