Karbon Fiber Çevre İçin Çelikten Daha mı İyi?

 

Dostum, uçan bir araba istiyorum. Ne kadar güzel olurdu değil mi? Ve bugünün gerçeğiGeleceğe DönüşDay yalnızca şu gerçeği vurguluyor: 2015'teyapmalıuçan arabalar var Doc bunu 2015 teknolojisiyle yapabiliyorsa biz neden yapmayalım? Bunun bir kısmı hala havada asılı kalma teknolojisi üzerinde çalışıyor olmamız, bir kısmı da tekerlekleri mümkün olan en havalı şekilde arabanın altına nasıl katlayacağımızı bulmamız ve bunun bir kısmı da arabaların çok ağır. Demek istediğim, düşündüğünüzde 3000 ila 5000 poundluk çelik ve hızlandırıcının ortasında oturuyorsunuz. Muazzam kanatlar ve pist olmadan bunu yerden kaldırmak hiç de küçük bir numara değil. DeLorean'ların ağırlığı yaklaşık 2700 pound ile bundan biraz daha hafifti, ancak bu yine de yerden kaldırılabilecek bir ton metalin üzerindedir. Şans eseri bilim. Otomobil üreticileri arabaların ağır olduğunun ve ağırlığın daha yüksek yakıt tüketimi anlamına geldiğinin farkındadır. Yakıt verimliliğine ilişkin standartlar her geçen saniye daha da sıkılaşırken, bu ekstra ağırlığın bir kısmından kurtulmak onların yararınadır. Bunun için karbon fibere bakıyorlar.

Karbon fiber nedir?

Karbon fiber… yani… karbon fiberleridir. Burada kalmaya çalış, alt başlık. Daha spesifik olarak, bir malzeme halinde bir araya getirilebilen veya biraz daha sert bir şey oluşturmak üzere bir reçine ile birleştirilebilen, karbon atomlarından oluşan elyaflardır. İkincisine karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) adı verilir, ancak aynı zamanda karbon fiber olarak da adlandırılabilir çünkü… belirsizdir. Karbon fiber hafiftir, yüksek çekme mukavemetine, yüksek sıcaklık toleransına, yüksek kimyasal dirence, yüksek sertliğe ve düşük termal genleşmeye sahiptir. Başka bir deyişle, amcanın yavaş vuruşlu softbol sopası olmak için fazla vasıflısın. Araba içlerinden uzaktan kumandalı helikopterlere ve yarış bisikletlerine kadar her şeyin yapımında kullanılıyor. Hem otomobil üretiminde hem de havacılık endüstrisinde zaten yaygın olarak kullanılıyor, dolayısıyla uçan arabalar bir sonraki mantıklı adım olmalı, değil mi? RecycleNation'da karbon hakkında çok fazla şikayet ediyoruz, ancak biz bile onun (yaşamın temeli olması veya başka bir şey olması gibi) yararlarının olmadığının farkındayız. Hafif, süper güçlü malzemeler yaratmak da bunlardan biri. Ayrıca gazlı içeceklerimde küçük baloncuklar yapıyorum. Harika olma eğilimine rağmen, karbon fiberin göz ardı edilemeyecek çevresel etkileri var.

Karbon fiberin çevresel etkisi nedir?

Şey… bunu söylemek zor. Hiç şüphe yok ki karbon fiberin üretimi bir ton enerjiye mal oluyor. Aslında bu, çelik üretmekten yaklaşık 14 kat daha fazla enerji tüketiyor ve üretim süreci önemli miktarda sera gazı yayıyor. Öte yandan karbon fiber korozyona uğramaz, bozulmaz, paslanmaz veya yorulmaz. Bu, çok daha uzun bir kullanım ömrüne sahip olduğu anlamına gelir; bu nedenle, çelik bir parçanın birden fazla kez değiştirilmesi gerekeceğinden potansiyel olarak yalnızca bir kez üretilmesi gerekir. Bu, tüm yaşam döngüsü etkisinin çok daha iyi görünmesini sağlar. Ve aynı derecede önemli olan, karbon elyafın şu anda birincil kullanım alanları, ağırlığın kullanılan yakıt miktarını belirlediği otomotiv ve havacılıktır. Daha az yakıt, daha az emisyon anlamına gelir ve karbon fiber parça, çeliğin ağırlığının yaklaşık yüzde 20'si kadar ağırlığa sahip olduğundan, bu, karbon fiber için daha da iyi bir puan anlamına gelir. Çelik sonsuz geri dönüştürülebilme avantajına sahiptir. Bir ton çelikten binlerce kilometrelik tel yapılabilir, bir arabanın şasisi Mavi Raja'yı sevinçten ağlatacak kadar çatala dönüştürülebilir. Ve işiniz bittiğinde, onu tekrar eritip kaseler veya başka şeyler yapabilirsiniz. Bugünlerde hangi çeliğin kullanıldığını bilmiyorum. Gitarlar mı? Öte yandan karbon fiber neredeyse hiçbir zaman geri dönüştürülmez ve çöplükte çok uzun süre hayatta kalır (yukarıdaki bozulmaya bakın). Ve geçen yıl üretilen 50,000 metrik ton karbon fiberden yaklaşık 10,000 tanesi hiçbir zaman bir ürüne dönüştürülmeden atık akışına gitti. Üretim sürecinin hurdası haline geldi.

Karbon fiber geri dönüştürülebilir mi?

Kesinlikle. Şimdi. Ancak durum her zaman böyle değildi. Karbon fiberin ıslahı ve geri dönüşümü oldukça yeni bir süreçtir. Ve yeni CFRP'ler oluşturmak kadar pahalı olmasa da ucuz da değil. Bu genellikle piroliz adı verilen ve kelimenin tam anlamıyla yangınla parçalanma anlamına gelen bir süreçte gerçekleşir. Tatlı. Karbon fiber, oksijensiz bir ortamda aşırı yüksek sıcaklıklara ısıtılır, bu nedenle aslında alev almaz. Tüm ekstra şeyler eriyip gider ve geriye, orijinal elyafların kullanıldığı her şey için yeniden kullanılabilen saf karbon elyafları kalır. Karbon fiber aynı zamanda öğütme veya parçalama yoluyla da geri dönüştürülebilir; bu da aynı derecede etkilidir, ancak size daha kısa bir elyaf bırakır. Daha kısa fiberler uzun olanlardan daha zayıftır, dolayısıyla sonuç pirolize edilmiş fiberler kadar kullanışlı değildir, ancak yine de elektronik kasalar gibi çarpışma derecesine ihtiyaç duymayan şeyler için kullanılabilirler. Karbon fiberin geri dönüşümü çeliğe göre daha fazla enerji gerektirir, ancak uzun vadede çevre için daha iyi gibi görünüyor. Yani demek istediğim şu ki, eğer DeLorean'ımdaki tüm çeliği karbon fiberle değiştireceksem, bunun piroliz yoluyla geri dönüştürüldüğünden emin olsam iyi olur. Aksi takdirde birkaç saat kulesine çarptıktan sonra pek işe yaramayacaktır.