Въглеродните влакна по-добри ли са за околната среда от стоманата?

 

Човече, искам летяща кола. Колко готино би било това, нали? И фактът, че днес еОбратно в бъдещетоДен само подчертава факта, че сега, през 2015 г., ниетрябваимат летящи коли. Ако Док може да го направи с технологията от 2015 г., защо ние да не можем? Част от причината е, че все още работим върху технологията за зависене, отчасти защото измисляме как да сгънем колелата под колата по възможно най-готиния начин, и отчасти защото колите са много тежък. Искам да кажа, че като се замислиш, седиш в средата на 3000 до 5000 паунда стомана и ускорител. Издигането му от земята без огромни крила и писта не е малък трик. DeLoreans тежеше малко по-малко от това на около 2700 паунда, но това все още е над един тон метал за вдигане от земята. За щастие, наука. Автомобилните производители осъзнават, че колите са тежки, а тежестта означава по-висок разход на гориво. Тъй като стандартите за горивна ефективност стават все по-строги с всяка секунда, в техен интерес е да свалят част от това допълнително тегло. За това те търсят въглеродни влакна.

Какво е въглеродни влакна?

Въглеродните влакна са... добре... влакна от въглерод. Опитайте се да продължите тук, подзаглавие. По-конкретно, това са влакна, съставени от въглеродни атоми, които могат да бъдат вплетени заедно в материал или комбинирани със смола, за да образуват нещо малко по-твърдо. Последният се нарича полимер, подсилен с въглеродни влакна (CFRP), но може да се нарече и въглеродни влакна, защото… неясно. Въглеродните влакна са леки, имат висока якост на опън, толерантност към висока температура, висока химическа устойчивост, висока твърдост и ниско термично разширение. С други думи, прекалено квалифицирано е да бъдеш бухалката за софтбол на чичо ти. Използва се за направата на всичко - от интериори на автомобили до хеликоптери с дистанционно управление до състезателни мотоциклети. И вече се използва широко както в производството на автомобили, така и в космическата индустрия, така че летящите коли трябва да са следващата логична стъпка, нали? Ние много се оплакваме от въглерода тук в RecycleNation, но дори ние осъзнаваме, че той не е лишен от употребата си (като основата на живота или каквото и да е). И създаването на леки, супер здрави материали е един от тях. Освен това правех малките мехурчета в газираните ми напитки. Въпреки склонността си да бъде страхотен обаче, въглеродните влакна имат въздействие върху околната среда, което не може просто да бъде пренебрегнато.

Какво е въздействието на въглеродните влакна върху околната среда?

Е… трудно е да се каже. Няма съмнение, че производството на въглеродни влакна струва тон енергия. Всъщност е около 14 пъти по-енергийно интензивен от производството на стомана, а процесът на създаване изхвърля значително количество парникови газове. От друга страна, въглеродните влакна не корозират, не се разграждат, не ръждясват и не се уморяват. Това означава, че има много по-дълъг жизнен цикъл, така че потенциално трябва да се произвежда само веднъж, когато стоманената част трябва да се смени многократно. Това прави въздействието му върху целия жизнен цикъл да изглежда много по-добре. И, също толкова важно, основните приложения на въглеродните влакна в момента са в автомобилостроенето и космическата индустрия, където теглото определя количеството използвано гориво. По-малко гориво означава по-малко емисии и тъй като една част от въглеродни влакна тежи около 20 процента от това, което тежи стоманената, това означава още по-добър резултат за въглеродни влакна. Стоманата наистина има предимството да бъде безкрайно рециклируема. Тон стомана може да бъде направен в хиляди мили тел, шаси на кола с достатъчно вилки, за да накара Синия Раджа да плаче от радост. И когато приключите с него, можете да го разтопите обратно и да направите... купички или каквото и да е. Не знам каква стомана се използва в наши дни. Китари? Въглеродните влакна, от друга страна, почти никога не се рециклират и оцеляват много време в депото (вижте разграждането по-горе). И от 50,000 метрични тона въглеродни влакна, които бяха произведени миналата година, около 10,000 от тях отидоха в потока от отпадъци, без изобщо да се превърнат в продукт. Завършва като скрап от производствения процес.

Могат ли въглеродните влакна да бъдат рециклирани?

Абсолютно лютенски. Сега. Но това не винаги е било така. Възстановяването и рециклирането на въглеродни влакна е сравнително нов процес. И въпреки че не е толкова скъпо, колкото създаването на нови CFRP, не е евтино. Това обикновено се случва в процес, наречен пиролиза, което буквално се превежда като разграждане от огън. сладко Въглеродните влакна се нагряват до абсурдно високи температури в среда без кислород, така че всъщност не се запалват. Всички допълнителни неща се стопяват и вие оставате с чисти въглеродни влакна, които могат да се използват повторно за всичко, за което са използвани оригиналните влакна. Въглеродните влакна също могат да бъдат рециклирани чрез смилане или нарязване, което е също толкова ефективно, но ви оставя с по-къси влакна. По-късите влакна са по-слаби от по-дългите, така че резултатът не е толкова полезен, колкото пиролизираните влакна, но те все пак могат да се използват за неща като кутии за електроника, които не се нуждаят от рейтинг на срив. Рециклирането на въглеродни влакна отнема повече енергия от стоманата, но в дългосрочен план изглежда, че е по-добро за околната среда. И така, това, което казвам е, че ако смятам да заменя цялата стомана в моя DeLorean с въглеродни влакна, по-добре да се уверя, че е рециклирана чрез пиролиза. В противен случай няма да се справи толкова добре, след като го пусна в няколко часовникови кули.