Os nanotubos de carbono (CNT) podem ser produzidos através de vários métodos, sendo a deposição química de vapor (CVD) o mais dominante a nível comercial. Outros métodos incluem a ablação por laser, a descarga por arco e tecnologias ecológicas emergentes, como a eletrólise do dióxido de carbono em sais fundidos e a pirólise do metano. Cada método tem as suas vantagens e desafios únicos em termos de eficiência, custo e impacto ambiental.
Deposição química de vapor (CVD):
A CVD é o método mais comum para a produção comercial de nanotubos de carbono. Este processo envolve a decomposição de gases de hidrocarbonetos num catalisador metálico a altas temperaturas. O catalisador metálico, normalmente ferro, cobalto ou níquel, é depositado num substrato. À medida que o gás de hidrocarboneto flui sobre o catalisador, decompõe-se e os átomos de carbono depositam-se no catalisador, crescendo em nanotubos. A CVD permite um bom controlo da estrutura e orientação dos nanotubos, tornando-a adequada para várias aplicações.Ablação por laser:
Este método envolve a utilização de um laser de alta potência para vaporizar um alvo de grafite num forno. O carbono vaporizado condensa-se em nanotubos. A ablação por laser é capaz de produzir nanotubos de carbono de parede simples de alta qualidade, mas é menos económica e escalável em comparação com a CVD.
Descarga de arco:
- Na descarga por arco, um arco de alta corrente é atingido entre dois eléctrodos de grafite numa atmosfera de gás inerte. O calor intenso vaporiza o ânodo e o carbono vaporizado forma nanotubos após arrefecimento. Este método também é eficaz, mas pode ser menos controlável e consumir mais energia do que a CVD.
- Tecnologias verdes emergentes:Eletrólise de dióxido de carbono em sais fundidos:
Este método captura o dióxido de carbono e utiliza a eletrólise em sais fundidos para produzir nanotubos de carbono. Oferece uma abordagem sustentável através da utilização de gases com efeito de estufa, mas existem preocupações quanto à qualidade dos nanotubos produzidos.
Pirólise de metano: Este processo envolve a decomposição térmica do metano em hidrogénio e carbono sólido, que pode incluir nanotubos de carbono. Empresas como a CarbonMeta Technologies e a Huntsman estão a explorar este método utilizando metano residual, sequestrando eficazmente as emissões de carbono.
