Китайские учёные разработали технологию превращения угля в углеродное волокно и графен

В Китае представили новую технологию переработки угля, которая может изменить традиционные представления об использовании этого ископаемого топлива. Вместо сжигания для получения энергии разработчики предлагают превращать уголь в высокотехнологичные углеродные материалы, востребованные в аэрокосмической промышленности, накопителях энергии, электронике и других высокотехнологичных отраслях.

Технологию представили на отраслевой конференции в городе Тайюань провинции Шаньси. По словам разработчиков, новый процесс позволяет значительно повысить экономическую ценность угля и одновременно сократить выбросы, характерные для его традиционного использования.

Разработка создана совместно компаниями Zhaoqing Shunxin Coal Chemical Industry Technology Co., Ltd. и Guangdong Coal-based Carbon Materials Research Co., Ltd. В октябре 2025 года её рассмотрела экспертная комиссия, организованная Китайской международной ассоциацией содействия развитию науки и технологий. По итогам оценки специалисты пришли к выводу, что технология соответствует мировому передовому уровню и рекомендовали ускорить её промышленное внедрение.

В отличие от традиционных технологий, предусматривающих сжигание угля или его переработку в жидкое топливо, новый подход ориентирован на извлечение богатых углеродом молекулярных структур, которые затем используются как сырьё для производства современных конструкционных материалов.

Разработчики утверждают, что процесс основан на методах квантовой химии. На первом этапе молекулы угля разделяются в зависимости от их химического строения и прочности связей между атомами. Соединения с более низкой энергией химических связей перерабатываются в нефть и газ, тогда как наиболее устойчивые ароматические структуры превращаются в так называемый конденсированный кольцевой пек — богатый углеродом материал, служащий исходным сырьём для производства современных углеродных материалов.

По словам авторов технологии, из полученного пека можно изготавливать широкий спектр продукции, включая углеродную пену, углеродное волокно, трёхмерный графен, суперактивированный уголь и активированный уголь для суперконденсаторов. Эти материалы широко применяются в аэрокосмической отрасли, системах накопления энергии, электронике и высокотехнологичном машиностроении.

Разработчики также заявляют, что производимая ими углеродная пена превосходит китайский стандарт огнестойкости класса А и может использоваться в военной и аэрокосмической технике. Если эти характеристики подтвердятся при промышленном производстве, уголь сможет использоваться не только как источник энергии, но и как сырьё для получения дорогостоящих инженерных материалов.

Кроме экономических преимуществ авторы проекта заявляют и об экологическом эффекте новой технологии. По их данным, около 60% содержащегося в угле углерода может быть непосредственно преобразовано в готовые углеродные материалы, а не выброшено в атмосферу при сжигании топлива. Также утверждается, что технология позволяет сократить выбросы углекислого газа примерно на 2 тонны на каждую тонну переработанного угля, практически не образуя отходящих газов, сточных вод и твёрдых отходов.

Разработчики считают, что такой подход способен значительно увеличить добавленную стоимость продукции. Вместо производства сырья стоимостью от нескольких сотен до нескольких тысяч юаней за тонну технология позволяет получать материалы, рыночная цена которых, по заявлениям компании, может достигать десятков и даже сотен тысяч юаней за тонну в зависимости от конечного продукта. При этом эти оценки пока представлены исключительно разработчиками и не получили независимого подтверждения.

Технология уже начала переходить к промышленному внедрению. Компании объявили о подписании соглашения с государственной корпорацией China Pingmei Shenma Group о строительстве в провинции Хэнань предприятия по выпуску углеродных материалов из угля мощностью 6000 тонн в год. Кроме того, сообщается, что несколько видов продукции, изготовленной по новой технологии, уже прошли испытания у потенциальных потребителей и готовы к промышленному производству.

Авторы отмечают, что технологии ещё предстоит подтвердить заявленные характеристики в условиях полномасштабного промышленного производства. Тем не менее разработка отражает новую тенденцию в использовании угля — не только как источника энергии, но и как ценного сырья для получения высокотехнологичных материалов, востребованных в самых разных отраслях промышленности.