האם סיבי פחמן טובים יותר לסביבה מאשר פלדה?

 

בנאדם, אני רוצה מכונית מעופפת. כמה מגניב זה יהיה, נכון? והעובדה שהיום הואבחזרה לעתידיום רק מדגיש את העובדה שכעת, ב-2015, אנחנוצריךיש מכוניות מעופפות. אם דוק יכול לעשות את זה עם טכנולוגיית 2015, למה אנחנו לא יכולים? חלק מהסיבה היא בגלל שאנחנו עדיין עובדים על הטכנולוגיה המרחפת, חלק מזה בגלל שאנחנו חושבים איך לקפל את הגלגלים מתחת לרכב בצורה הכי מגניבה שאפשר, וחלק מזה הוא בגלל שמכוניות הן מאוד כָּבֵד. כלומר, כשאתה חושב על זה, אתה יושב באמצע 3000 עד 5000 פאונד של פלדה ומאיץ. להוציא את זה מהקרקע בלי כנפיים ענקיות ומסלול המראה זה טריק לא קטן. דלוריאנס שקלו קצת פחות מזה בערך 2700 פאונד, אבל זה עדיין יותר מטון מתכת להרים מהקרקע. למרבה המזל, מדע. יצרניות הרכב מבינות שמכוניות הן כבדות, וכבדות פירושה צריכת דלק גבוהה יותר. עם התקנים ליעילות דלק מחמירים בשנייה, זה האינטרס שלהם להפיל חלק מהמשקל הנוסף הזה. בשביל זה, הם מחפשים סיבי פחמן.

מה זה סיבי פחמן?

סיבי פחמן הם... ובכן... סיבי פחמן. נסה לעמוד בקצב כאן, כותרת משנה. ליתר דיוק, זה סיבים המורכבים מאטומי פחמן שניתן לארוג יחד לחומר, או לשלב עם שרף כדי ליצור משהו קצת יותר נוקשה. האחרון נקרא פולימר מחוזק בסיבי פחמן (CFRP), אך ניתן להתייחס אליו גם כסיבי פחמן מכיוון ש... מעורפל. סיבי פחמן קלים, בעלי חוזק מתיחה גבוה, סבילות לטמפרטורה גבוהה, עמידות כימית גבוהה, קשיחות גבוהה והתפשטות תרמית נמוכה. במילים אחרות, זה יותר מדי כשיר להיות מחבט הסופטבול האיטי של הדוד שלך. הוא משמש לייצור כל דבר, החל מחללי מכוניות ועד מסוקים בשלט רחוק ועד אופני מירוץ. והוא כבר נמצא בשימוש נרחב הן בתעשיית הרכב והן בתעשיית התעופה והחלל, אז מכוניות מעופפות צריכות להיות הצעד ההגיוני הבא, נכון? אנחנו מתלוננים הרבה על פחמן כאן ב-RecycleNation, אבל אפילו אנחנו מבינים שזה לא חף מהשימושים שלו (כמו להיות הבסיס לחיים, או מה שלא יהיה). ויצירת חומרים קלים וסופר חזקים היא אחד מהם. כמו כן, הכנת הבועות הקטנות במשקאות התוססים שלי. למרות הנטייה שלהם להיות מדהים, עם זאת, לסיבי פחמן יש השפעה סביבתית שאי אפשר פשוט להתעלם ממנה.

מהי ההשפעה הסביבתית של סיבי פחמן?

ובכן... קשה לומר. אין ספק שסיבי פחמן עולים המון אנרגיה לייצור. למעשה, הוא עתיר אנרגיה בערך פי 14 מהפקת פלדה, ותהליך היצירה פולט כמות משמעותית של גזי חממה. מצד שני, סיבי פחמן אינם משחיתים, מתכלים, מחלידים או מתעייפים. זה אומר שיש לו מחזור חיים ארוך בהרבה, ולכן פוטנציאלי צריך לייצר אותו רק פעם אחת, כאשר חלק פלדה יצטרך להיות מוחלף מספר פעמים. זה גורם להשפעה המלאה של מחזור החיים שלו להיראות הרבה יותר טוב. וחשוב לא פחות, השימושים העיקריים של סיבי פחמן כרגע הם בתחום הרכב והחלל, שם המשקל קובע את כמות הדלק המשמשת. פחות דלק פירושו פחות פליטות, ומכיוון שחלק מסיבי פחמן שוקל בערך 20 אחוז ממה ששוקל פלדה, המשמעות היא ציון טוב עוד יותר עבור סיבי פחמן. לפלדה יש ​​את היתרון שהיא ניתנת למיחזור אינסופי. טון של פלדה יכול להפוך לאלפי קילומטרים של חוט, שלדת מכונית מספיק מזלגות כדי לגרום לראג'ה הכחולה לבכות מרוב שמחה. וכשתסיימו עם זה, תוכלו להמיס אותו בחזרה ולהכין... קערות או כל דבר אחר. אני לא יודע למה משתמשים בפלדה בימינו. גיטרות? סיבי פחמן, לעומת זאת, כמעט ולא ממוחזרים, והם שורדים זמן רב במזבלה (ראה השפלה למעלה). ומתוך 50,000 הטונות המטריות של סיבי פחמן שיוצרו בשנה שעברה, כ-10,000 מהם נכנסו לזרם הפסולת מבלי להפוך אותו למוצר. זה נגמר כפסולת מתהליך הייצור.

האם ניתן למחזר סיבי פחמן?

ללא שם: Abso-Frickin'-Utely. עַכשָׁיו. אבל זה לא תמיד היה המצב. שיחזור ומיחזור סיבי פחמן הוא תהליך חדש למדי. ולמרות שזה לא ממש יקר כמו יצירת CFRPs חדשים, זה לא זול. זה קורה בדרך כלל בתהליך שנקרא פירוליזה, שפירושו מילולית הוא פירוק על ידי אש. מָתוֹק. סיבי הפחמן מחוממים לטמפרטורות חמות עד כדי גיחוך בסביבה נטולת חמצן, כך שהוא למעשה לא עולה באש. כל הדברים הנוספים נמסים, ואתם נשארים עם סיבי פחמן בתוליים שניתן לעשות בהם שימוש חוזר לכל מה שהסיבים המקוריים שימשו עבורו. ניתן למחזר סיבי פחמן גם על ידי כרסום או גריסה, וזה יעיל באותה מידה, אבל משאיר לך סיב קצר יותר. סיבים קצרים יותר חלשים יותר מאשר ארוכים יותר, כך שהתוצאה לא ממש שימושית כמו סיבים שעברו פירוליזה, אבל עדיין ניתן להשתמש בהם לדברים כמו מארזי אלקטרוניקה, שאינם צריכים דירוג קריסה. מיחזור סיבי פחמן דורש יותר אנרגיה מפלדה, אבל בטווח הארוך, נראה שזה טוב יותר לסביבה. אז מה שאני אומר זה שאם אני הולך להחליף את כל הפלדה בדלוריאן שלי בסיבי פחמן, מוטב שאוודא שהיא תמוחזר על ידי פירוליזה. אחרת, זה לא יצליח כל כך אחרי שאתקע אותו בכמה מגדלי שעון.