למה עברנו לשימוש בחימום באמצעות אור אינפרא-אדום לייצור ננו-צינורות פחמן
ייצור ננו-צינורות פחמן דורש שימוש בחום. כדי שתהליך ההטמעה של חומרים באמצעות אדי הכימיקלים יתבצע בהצלחה, יש צורך בגרדיאנט תרמי מאוד מדויק. במשך זמן רב, השיטה הנפוצה הייתה שימוש בתנורים רגילים. אך למען האמת, חימום כל חלל התנור רק כדי לחמם גליל קטן של חומר הוא בזבוז אנרגיה עצום.
זו הסיבה שהתחלנו להשתמש בנורות חימום באמצעות אור אינפרא-אדום.
צמצום הבזבוז
היתרון של נורות אינפרא-אדום הוא שהן אינן מחממות את האוויר שסביבן. הן משתמשות בקרינה כדי לחמם את החומר ישירות. כשמייצרים ננו-צינורות פחמן, רוצים שהפעילות הכימית תתרחש מיד. עם אור אינפרא-אדום, זה קורה תוך שניות בלבד. זה מהיר מאוד. וזה משנה את כל החישובים הקשורים לתהליך.
מכיוון שאין צורך לחמם את דפנות המכשיר או את האוויר שבתוכו, כמות הקילוואט-שעות הנדרשת לייצור כל מנה יורדת באופן דרמטי. זו שיטה יעילה יותר, וההשפעה הסביבתית של התהליך פוחתת.
הציוד הנדרש
אנו משתמשים בחוטי הלוגן שמועטפים במעטפות קוורץ, כדי לספוג את החום העצום. כדי למנוע בעיות, חוטים אלה מחוברים למערכות שליטה PID. יש להיות זהירים – אם מזרימים יותר מדי אנרגיה לאזור קטן, החוטים עלולים להישרף או לפגוע בננו-צינורות הפחמן. הדיוק הוא הכל.
יתרון נוסף הוא שנורות אינפרא-אדום תופסות הרבה פחות מקום מאשר תנורים רגילים. בנוסף, כשצריך לקרר את החומר, יש שליטה טובה יותר על התהליך.
החסרונות
אך זה לא חסר חסרונות. מערכות אלה פולטות הרבה חום. אי אפשר פשוט להשתמש בנורות אינפרא-אדום בתנורים ישנים. יש צורך במערכות קירור יעילות כדי למנוע עלייה בטמפרטורה. אם מערכת הקירור לא עובדת כראוי, הנורות עלולות להישרף מהר מאוד.
וכמובן, יש גם ההיבט הכספי. הקמת מערכות השליטה וההגנה עולה יותר מאשר שימוש בחימום רגיל. אך בסופו של דבר, זו עסקה טובה – חיסכון בחשבונות החשמל ומעבדה יעילה יותר. אנו שמחים מאוד לעשות את ההחלטה הזו.