Sammendrag
I SINTEFs prosess for produksjon av karbon nanorør ved høy temperatur kan metan eller naturgass benyttes som råstoff. Prosessen gir rette rør med få defekter, og det er viktig fordi flere av de egenskaper en etterspør er avhengig av at strukturen på atomnivå er feilfri eller har få feil. Prosessen er patentert i Norge og i utlandet. Det norske patentet er godkjent. Målet nå har vært å gjøre prosessen kontinuerlig. Idet gassen entrer plasma reaktoren spaltes den til karbon og hydrogen ved de høye temperaturene. I plasmasonen ioniseres både gass og karbon. Karbonet resirkulerer med høy hastighet i reaktoren inntil det kondenserer ut som fast nanokarbon på innsiden av anoden eller i gasstrømmen. Det dannes både karbon nanorør og andre former for nanokarbon, og noe følger med gasstrømmen ut av reaktoren, blir avkjølt og vil kunne fanges i filteret. Dette produktet inneholder karbon nanorør i høye konsentrasjoner, opptil 70 %, men i små mengder. Midlere diameter er 12-16 nm, mens lengden gjerne er opptil 1-2 μm. Hoveddelen av produktet avsettes på innsiden av anoden. Kontinuerlig drift er delvis oppnådd ved å skrape av avsetningene syklisk under drift, slik at dette kan følge med gassen ut av reaktoren og samles i filteret. Elektrisk fungerer skrapeprosessen godt. En ny skrape med skarpe knivegger av sintret silisiumkarbid ble produsert på tampen av prosjektet, og viste seg egnet for formålet. Skrapa tålte meget godt de høye temperaturene. I siste forsøk ble knapt 15 % av produktet skrapet av under drift. Det ble imidlertid liggende i bunnen av reaktoren i gassutløpet og fulgte ikke med gassen ut til filteret. Produktet inneholder karbon nanorør i lavere konsentrasjoner enn i filter-produktet. Vi er et stykke på vei til målet.