fibra de Carbon: materialul minune cu un secret murdar
fibra de Carbon este din ce în ce mai celebrată ca un material minune pentru economia curată. Combinația sa unică de rezistență ridicată și greutate redusă a ajutat la Revoluția energiei eoliene și a făcut avioanele mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil.
lamele turbinei din fibră de Carbon pot fi mai lungi și mai rigide decât modelele tradiționale din fibră de sticlă, făcându-le mai rezistente pe mare și mai eficiente în condiții mai puțin Briza.
producătorii Auto se trezesc, de asemenea, la potențialul materialului de a face vehicule mai ușoare și mai eficiente. McLaren a anunțat recent că intenționează să deschidă o fabrică în Sheffield pentru fabricarea de mașini sport din fibră de carbon, iar BMW i3 este echipat cu o unitate de pasageri din fibră de carbon – prima astfel de mașină produsă în serie.
dar fibra de carbon are un secret murdar: Materialul hi-tech este risipitor de produs și dificil de reciclat.
excesul de deșeuri pentru depozitele de deșeuri
pentru a deveni industria materialelor compozite puternice și ușoare, fibra de carbon este combinată cu o rășină polimerică din plastic. Dar procesul de fabricație, în care foile de material compozit sunt adesea așezate manual, este risipitor.
până când au fost tăiate la dimensiune, aproape o treime din aceste foi de fibră de carbon ajung pe podelele fabricii, potrivit companiei de reciclare Elg Carbon Fiber. În cazul în care materialul îl transformă în produse, cea mai mare parte va ajunge în cele din urmă în depozitul de deșeuri, spune firma.
un raport (pdf) din februarie al organizației de caritate pentru mediu Green Alliance a enumerat fibra de carbon ca fiind unul dintre mai multe materiale noi care ar putea crea probleme de deșeuri în viitor, dacă nu se iau măsuri rapide pentru a o pregăti pentru reciclare și reutilizare.
cercetătorii și startup-urile se grăbesc să rezolve această enigmă. Dacă pot devia fibra de carbon din depozitele de deșeuri, ar putea deschide porțile pentru utilizarea fibrei de carbon reciclate în mașini, biciclete și pentru zeci de alte aplicații. De asemenea, ar putea economisi multă energie, deoarece producția de material virgin este cea mai consumatoare de energie A procesului.
problema cheie este că fibra de carbon nu poate fi pur și simplu topită și reformată ca aluminiul. Compozitele din fibre de Carbon își obțin rezistența din fibre de carbon lungi, aliniate precis, fixate într-un polimer asemănător lipiciului, care este vindecat la temperaturi și presiuni ridicate. Odată vindecați, majoritatea acestor polimeri duri nu se vor topi și trebuie să fie arși sau dizolvați chimic pentru a recupera fibrele valoroase.
în instalația sa de lângă Dudley, west Midlands, fibra de Carbon ELG reciclează fibra de carbon din 2009 prin arderea polimerilor. Vartega, un startup cu sediul în Colorado, care se dezvoltă ca un hub tehnologic din fibră de carbon, face ceva similar cu substanțele chimice.
ambele au ca rezultat fibre care sunt mai scurte și mai amestecate decât cele noi, reducând capacitatea lor de a suporta sarcini grele, spune Steve Pickering, șeful mecanicii, materialelor și ingineriei de fabricație de la Universitatea din Nottingham.
fibra de carbon reciclată ajunge adesea în rachete de tenis și cluburi de golf, unde greutatea redusă (și cașetul de fibră de carbon) este mai importantă decât rezistența, spune Pickering. “Este încă un material bun, dar nu este mult mai bun decât alte materiale ieftine, cum ar fi aluminiul și alte compozite”, adaugă el.
viitorul fibrei de carbon
echipa de cercetare a lui Pickering lucrează la o modalitate de a dispersa fibrele reciclate în lichid și de a le realinia forțând-o printr-o duză mică. El crede că procesul va duce în cele din urmă la reciclarea fibrei de carbon suficient de puternică pentru utilizarea automobilelor.
reciclarea mai eficientă ar putea avea implicații mari și pentru costuri, spune el. Ca material pentru piese auto, fibra de carbon costă în prezent de 20 de ori mai mult decât oțelul și de 10 ori mai mult decât aluminiul, potrivit cercetărilor (pdf) de la Jaguar Land Rover.
Chris Kaffer, CEO al Mallinda din Colorado, un startup care lucrează la fibra de carbon, este de acord că există posibilități de reducere a costurilor. Compania a dezvoltat un nou polimer care poate fi remoulded și reparat la temperaturi mai scăzute și – pentru că este ușor de remodelat – ar permite pieselor auto din fibră de carbon să fie ștampilate în mai puțin de un minut, mai degrabă decât în câteva ore procesul poate dura în prezent.
“ne imaginăm scăderea costului fibrei de carbon prin crearea unei piețe secundare pentru încorporarea fibrelor reciclate în produse noi”, spune Kaffer.
asta nu se va întâmpla peste noapte. Producătorii de automobile majore au în trecut s-au dovedit lent să îmbrățișeze noi materiale: schimbarea șasiului pickup-ului F-150 de la oțel la aluminiu, de exemplu, a luat Ford șase ani și a costat un miliard de dolari.
“în plus, avem 50 de ani de chimie și dezvoltare tradițională a fibrelor de carbon”, spune Kaffer.
vestea bună este că produsele din fibră de carbon durează mult timp: actuala generație de lame de turbine eoliene și vehicule electrice nu se va îndrepta spre șantierul de demolare pentru cel puțin încă un deceniu. Poate că până când a doua generație se va retrage, vom avea un loc mai bun pentru a pune fibrele lor prețioase de carbon decât o gaură în pământ.
Înscrieți-vă pentru a fi membru Guardian Sustainable Business și obțineți mai multe povești de acest gen direct în căsuța de e-mail în fiecare săptămână. De asemenea, ne puteți urmări pe Twitter.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Share on Facebook
- Share on Twitter
- Share via Email
- Share on LinkedIn
- Share on Pinterest
- Share on WhatsApp
- Share on Messenger
