Adakah Serat Karbon Lebih Baik Untuk Alam Sekitar Daripada Keluli?

 

Lelaki, saya mahu kereta terbang. Alangkah hebatnya, bukan? Dan hakikat bahawa hari ini adalahKembali ke Masa DepanDay hanya menyerlahkan fakta bahawa sekarang, pada tahun 2015, kamisepatutnyamempunyai kereta terbang. Jika Doc boleh melakukannya dengan teknologi 2015, mengapa kita tidak boleh? Sebahagian daripada sebabnya ialah kerana kami masih mengusahakan teknologi melayang, sebahagian daripadanya adalah kerana kami memikirkan cara untuk melipat roda di bawah kereta dengan cara yang paling hebat, dan sebahagian daripadanya adalah kerana kereta sangat berat. Maksud saya, apabila anda memikirkannya, anda sedang duduk di tengah-tengah 3000 hingga 5000 paun keluli dan pemecut. Mendapatkannya dari tanah tanpa sayap yang besar dan landasan bukanlah muslihat kecil. DeLoreans mempunyai berat sedikit kurang daripada itu pada kira-kira 2700 paun, tetapi itu masih melebihi satu tan logam untuk diangkat dari tanah. Nasib baik, sains. Pembuat kereta menyedari bahawa kereta adalah berat, dan berat bermakna penggunaan bahan api yang lebih tinggi. Dengan piawaian untuk kecekapan bahan api semakin ketat sesaat, adalah demi kepentingan mereka untuk mengurangkan sebahagian daripada berat tambahan itu. Untuk itu, mereka melihat kepada gentian karbon.

Apakah gentian karbon?

Gentian karbon ialah… baik… gentian karbon. Cuba teruskan di sini, subtajuk. Lebih khusus lagi, ia adalah gentian yang terdiri daripada atom karbon yang boleh dianyam bersama menjadi bahan, atau digabungkan dengan resin untuk membentuk sesuatu yang lebih tegar. Yang terakhir ini dipanggil polimer bertetulang gentian karbon (CFRP) tetapi juga boleh dirujuk sebagai gentian karbon kerana… kabur. Serat karbon adalah ringan, mempunyai kekuatan tegangan tinggi, toleransi suhu tinggi, rintangan kimia yang tinggi, kekakuan tinggi dan pengembangan haba yang rendah. Dalam erti kata lain, ia terlalu layak untuk menjadi pemukul bola lisut perlahan bapa saudara anda. Ia digunakan untuk membuat segala-galanya daripada bahagian dalam kereta kepada helikopter kawalan jauh kepada basikal lumba. Dan ia sudah digunakan secara meluas dalam industri pembuatan kereta dan aeroangkasa, jadi kereta terbang sepatutnya menjadi langkah logik seterusnya, bukan? Kami banyak mengadu tentang karbon di sini di RecycleNation, tetapi kami menyedari bahawa ia bukan tanpa kegunaannya (seperti menjadi asas kehidupan, atau apa sahaja). Dan mencipta bahan yang ringan dan sangat kuat adalah salah satu daripadanya. Juga, membuat buih kecil dalam minuman bergas saya. Walaupun kecenderungannya untuk menjadi hebat, gentian karbon mempunyai kesan alam sekitar yang tidak boleh diabaikan begitu sahaja.

Apakah kesan alam sekitar gentian karbon?

Nah… sukar untuk dikatakan. Tidak syak lagi bahawa gentian karbon memerlukan satu tan tenaga untuk dihasilkan. Malah, ia adalah kira-kira 14 kali lebih intensif tenaga daripada menghasilkan keluli, dan proses penciptaan memuntahkan sejumlah besar gas rumah hijau. Sebaliknya, gentian karbon tidak menghakis, merosot, berkarat atau keletihan. Ini bermakna ia mempunyai kitaran hayat yang lebih lama, jadi ia berpotensi hanya perlu dihasilkan sekali di mana bahagian keluli perlu diganti beberapa kali. Itu menjadikan kesan kitaran hayat penuhnya kelihatan lebih baik. Dan, sama pentingnya, penggunaan utama gentian karbon sekarang adalah dalam automotif dan aeroangkasa, di mana berat menentukan jumlah bahan api yang digunakan. Kurang bahan api bermakna lebih sedikit pelepasan, dan memandangkan bahagian gentian karbon mempunyai berat kira-kira 20 peratus daripada berat keluli, itu bermakna skor yang lebih baik untuk gentian karbon. Keluli memang mempunyai kelebihan kerana boleh dikitar semula tanpa had. Satu tan keluli boleh dijadikan wayar beribu-ribu batu, casis kereta yang cukup garpu untuk membuat Raja Biru menangis kegembiraan. Dan apabila anda selesai melakukannya, anda boleh mencairkannya semula dan membuat … mangkuk atau apa sahaja. Saya tidak tahu keluli apa yang digunakan untuk hari ini. gitar? Gentian karbon, sebaliknya, hampir tidak pernah dikitar semula, dan ia bertahan untuk masa yang lama di tapak pelupusan (lihat degradasi di atas). Dan, daripada 50,000 tan metrik gentian karbon yang dihasilkan tahun lepas, kira-kira 10,000 daripadanya masuk ke dalam aliran sisa tanpa pernah menjadikannya sebagai produk. Ia berakhir sebagai sisa daripada proses pembuatan.

Bolehkah gentian karbon dikitar semula?

Abso-frickin'-lutely. Sekarang. Tetapi itu tidak selalu berlaku. Penambakan dan kitar semula gentian karbon adalah proses yang agak baharu. Dan, walaupun ia tidak semahal mencipta CFRP baharu, ia tidaklah murah. Ia biasanya berlaku dalam proses yang dipanggil pirolisis, yang secara literal diterjemahkan kepada pecahan oleh api. manis. Gentian karbon dipanaskan kepada suhu yang sangat panas dalam persekitaran tanpa oksigen, jadi ia sebenarnya tidak terbakar. Semua bahan tambahan cair, dan anda tinggal dengan gentian karbon asli yang boleh digunakan semula untuk apa sahaja gentian asal digunakan. Gentian karbon juga boleh dikitar semula dengan mengisar atau mencincang, yang sama berkesannya, tetapi memberikan anda serat yang lebih pendek. Gentian yang lebih pendek adalah lebih lemah daripada yang lebih panjang, jadi hasilnya tidak begitu berguna seperti gentian pirolisis, tetapi ia masih boleh digunakan untuk perkara seperti bekas elektronik, yang tidak memerlukan penarafan ranap. Mengitar semula gentian karbon memerlukan lebih banyak tenaga daripada keluli, tetapi dalam jangka panjang, ia kelihatan seperti lebih baik untuk alam sekitar. Jadi, apa yang saya katakan ialah, jika saya akan menggantikan semua keluli dalam DeLorean saya dengan gentian karbon, lebih baik saya pastikan ia dikitar semula melalui pirolisis. Jika tidak, ia tidak akan berfungsi dengan baik selepas saya menjalankannya ke beberapa menara jam.