Vai oglekļa šķiedra ir labāka videi nekā tērauds?

 

Cilvēk, es gribu lidojošu mašīnu. Cik forši tas būtu, vai ne? Un tas, ka šodien irAtpakaļ uz nākotniDiena tikai izceļ faktu, ka tagad, 2015. gadā, mēsvajadzētuir lidojošas automašīnas. Ja Doc to var izdarīt ar 2015. gada tehnoloģiju, kāpēc gan mēs to nevarētu? Daļēji iemesls ir tas, ka mēs joprojām strādājam pie lidojuma tehnoloģijas, daļēji tāpēc, ka mēs izdomājam, kā pēc iespējas stilīgāk salocīt riteņus zem automašīnas, un daļa no tā ir tāpēc, ka automašīnas ir ļoti smags. Es domāju, ja jūs par to domājat, jūs sēžat 3000 līdz 5000 mārciņu tērauda un paātrinātāja vidū. To pacelt no zemes bez milzīgiem spārniem un skrejceļa nav mazs triks. DeLoreans svēra nedaudz mazāk nekā tas ir aptuveni 2700 mārciņas, taču tas joprojām ir vairāk nekā tonna metāla, lai paceltu no zemes. Par laimi zinātne. Autoražotāji saprot, ka automašīnas ir smagas, un smagums nozīmē lielāku degvielas patēriņu. Tā kā degvielas efektivitātes standarti kļūst stingrāki par sekundi, viņu interesēs ir samazināt daļu no šī papildu svara. Šim nolūkam viņi meklē oglekļa šķiedru.

Kas ir oglekļa šķiedra?

Oglekļa šķiedra ir… labi… oglekļa šķiedras. Mēģiniet sekot līdzi, apakšvirsraksts. Precīzāk, tās ir šķiedras, kas sastāv no oglekļa atomiem, kuras var sapīt kopā materiālā vai apvienot ar sveķiem, lai izveidotu kaut ko nedaudz stingrāku. Pēdējo sauc par oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēru (CFRP), bet to var saukt arī par oglekļa šķiedru, jo… neskaidrs. Oglekļa šķiedra ir viegla, tai ir augsta stiepes izturība, augsta temperatūras tolerance, augsta ķīmiskā izturība, augsta stingrība un zema termiskā izplešanās. Citiem vārdiem sakot, tas ir pārāk kvalificēts, lai kļūtu par jūsu tēvoča lēnā soļa softbola nūju. To izmanto, lai izgatavotu visu, sākot no automašīnu saloniem līdz ar tālvadības pulti vadāmiem helikopteriem un beidzot ar sacīkšu velosipēdiem. Un tas jau tiek plaši izmantots gan automobiļu ražošanā, gan kosmosa nozarē, tāpēc lidojošajām automašīnām vajadzētu būt nākamajam loģiskajam solim, vai ne? Mēs šeit, vietnē RecycleNation, daudz sūdzamies par oglekli, taču pat mēs saprotam, ka tas nav bez tā izmantošanas (piemēram, dzīvības pamats vai kas cits). Viens no tiem ir vieglu, īpaši izturīgu materiālu radīšana. Kā arī veidoju mazos burbuļus manos gāzētajos dzērienos. Neskatoties uz to, ka oglekļa šķiedrai ir lieliskas tendences, tai ir ietekme uz vidi, ko nevar vienkārši ignorēt.

Kāda ir oglekļa šķiedras ietekme uz vidi?

Nu... grūti pateikt. Nav šaubu, ka oglekļa šķiedras ražošana maksā tonnu enerģijas. Faktiski tas ir aptuveni 14 reizes energoietilpīgāks nekā tērauda ražošana, un radīšanas process izdala ievērojamu daudzumu siltumnīcefekta gāzu. No otras puses, oglekļa šķiedra nerūsē, nesabojājas, nerūsē un nenogurst. Tas nozīmē, ka tam ir daudz ilgāks dzīves cikls, tāpēc tas, iespējams, ir jāražo tikai vienu reizi, ja tērauda daļa būtu jāmaina vairākas reizes. Tādējādi tā visa dzīves cikla ietekme izskatās daudz labāka. Un, kas ir tikpat svarīgi, oglekļa šķiedras galvenais lietojums šobrīd ir automobiļu un kosmosa rūpniecībā, kur svars nosaka izmantotās degvielas daudzumu. Mazāks degvielas patēriņš nozīmē mazāk izmešu, un, tā kā oglekļa šķiedras daļa sver aptuveni 20 procentus no tērauda svara, tas nozīmē vēl labāku oglekļa šķiedras rādītāju. Tēraudam ir priekšrocība, ka tas ir bezgalīgi pārstrādājams. No tonnas tērauda var izgatavot tūkstošiem jūdžu stiepļu, automašīnas šasijai ir pietiekami daudz dakšu, lai Blue Raja raudātu no prieka. Un, kad esat to pabeidzis, varat to izkausēt atpakaļ un izveidot … bļodas vai jebko citu. Es nezinu, kam mūsdienās izmanto tēraudu. Ģitāras? No otras puses, oglekļa šķiedra gandrīz nekad netiek pārstrādāta, un tā ilgu laiku izdzīvo poligonā (skatīt iepriekš minēto degradāciju). Un no 50 000 metriskajām tonnām oglekļa šķiedras, kas tika saražotas pagājušajā gadā, aptuveni 10 000 no tām nonāca atkritumu plūsmā, nepārveidojot to par produktu. Tas beidzās kā lūžņi no ražošanas procesa.

Vai oglekļa šķiedru var pārstrādāt?

Abso-frickin'-lutely. Tagad. Bet tas ne vienmēr bija tā. Oglekļa šķiedras reģenerācija un pārstrāde ir diezgan jauns process. Un, lai gan tas nav tik dārgi kā jaunu CFRP izveide, tas nav lēts. Tas parasti notiek procesā, ko sauc par pirolīzi, kas burtiski nozīmē sabrukšanu ugunsgrēkā. Salds. Oglekļa šķiedra tiek uzkarsēta līdz smieklīgi karstai temperatūrai vidē, kurā nav skābekļa, tāpēc tā faktiski neaizdegas. Visas papildu lietas izkūst, un jums paliek neskartas oglekļa šķiedras, kuras var atkārtoti izmantot visam, kam tika izmantotas sākotnējās šķiedras. Oglekļa šķiedru var arī pārstrādāt, frēzējot vai sasmalcinot, kas ir tikpat efektīva, bet atstāj jums īsāku šķiedru. Īsākas šķiedras ir vājākas nekā garākas, tāpēc rezultāts nav tik noderīgs kā pirolīzes šķiedras, taču tās joprojām var izmantot, piemēram, elektronikas korpusiem, kuriem nav nepieciešams avārijas novērtējums. Oglekļa šķiedras pārstrāde patērē vairāk enerģijas nekā tērauda, ​​taču ilgtermiņā šķiet, ka tā ir videi draudzīgāka. Tātad, tas, ko es saku, ir tāds, ka, ja es nomainīšu visu savā DeLorean tēraudu ar oglekļa šķiedru, es labāk pārliecināšos, ka tas ir pārstrādāts ar pirolīzi. Pretējā gadījumā tas nedarbosies tik labi, kad es to iedarbināšu dažos pulksteņa torņos.