Ist Kohlefaser besser für die Umwelt als Stahl?

 

Mann, ich will ein fliegendes Auto. Wie cool wäre das, oder? Und die Tatsache, dass es heute so istZurück in die ZukunftDay unterstreicht nur die Tatsache, dass wir jetzt, im Jahr 2015sollenhabe fliegende Autos. Wenn Doc es mit der Technologie von 2015 schaffen kann, warum können wir das nicht? Das liegt zum einen daran, dass wir immer noch an der Schwebetechnologie arbeiten, zum anderen daran, dass wir herausfinden, wie wir die Räder auf die coolste Art und Weise unter dem Auto zusammenklappen können, und zum Teil daran, dass Autos sehr cool sind schwer. Ich meine, wenn man darüber nachdenkt, sitzt man inmitten von 3000 bis 5000 Pfund Stahl und Beschleuniger. Das ohne riesige Flügel und Landebahn in die Luft zu bringen, ist kein einfacher Trick. DeLoreans wogen mit etwa 2700 Pfund etwas weniger, aber das ist immer noch über eine Tonne Metall, die man vom Boden heben muss. Zum Glück die Wissenschaft. Autohersteller sind sich bewusst, dass Autos schwer sind und Schwere einen höheren Kraftstoffverbrauch bedeutet. Da die Standards für die Kraftstoffeffizienz von Sekunde zu Sekunde strenger werden, liegt es in ihrem Interesse, einen Teil dieses zusätzlichen Gewichts einzusparen. Dafür setzen sie auf Kohlefaser.

Was ist Kohlefaser?

Kohlefaser ist... nun ja... Kohlefaser. Versuchen Sie, hier mitzuhalten, Untertitel. Genauer gesagt handelt es sich um Fasern aus Kohlenstoffatomen, die zu einem Material verwoben oder mit einem Harz kombiniert werden können, um etwas Steiferes zu bilden. Letzteres wird als kohlenstofffaserverstärktes Polymer (CFK) bezeichnet, kann aber auch als Kohlefaser bezeichnet werden, weil … vage. Kohlefaser ist leicht, hat eine hohe Zugfestigkeit, hohe Temperaturtoleranz, hohe chemische Beständigkeit, hohe Steifigkeit und geringe Wärmeausdehnung. Mit anderen Worten: Er ist weit überqualifiziert, um der Slow-Pitch-Softballschläger Ihres Onkels zu sein. Daraus wird alles hergestellt, vom Autoinnenraum über ferngesteuerte Hubschrauber bis hin zu Rennrädern. Und sowohl im Automobilbau als auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist es bereits weit verbreitet, sodass fliegende Autos der nächste logische Schritt sein sollten, oder? Wir bei RecycleNation beschweren uns oft über Kohlenstoff, aber selbst wir sind uns darüber im Klaren, dass er nicht ohne Nutzen ist (z. B. als Grundlage des Lebens oder was auch immer). Und die Herstellung leichter, superstarker Materialien ist eine davon. Außerdem mache ich die kleinen Blasen in meinen Limonaden. Trotz ihres Hangs, großartig zu sein, hat Kohlefaser jedoch Auswirkungen auf die Umwelt, die nicht einfach außer Acht gelassen werden können.

Welche Auswirkungen hat Kohlefaser auf die Umwelt?

Na ja... das ist schwer zu sagen. Es besteht kein Zweifel, dass die Herstellung von Kohlenstofffasern eine Menge Energie kostet. Tatsächlich ist es etwa 14-mal so energieintensiv wie die Herstellung von Stahl, und bei der Herstellung werden erhebliche Mengen an Treibhausgasen freigesetzt. Andererseits korrodiert, zersetzt sich Kohlefaser nicht, rostet nicht und ermüdet nicht. Das bedeutet, dass es einen viel längeren Lebenszyklus hat und möglicherweise nur einmal produziert werden muss, während ein Stahlteil mehrmals ausgetauscht werden müsste. Dadurch sehen die Auswirkungen auf den gesamten Lebenszyklus viel besser aus. Und ebenso wichtig ist, dass Kohlefasern derzeit hauptsächlich in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden, wo das Gewicht die Menge des verwendeten Kraftstoffs bestimmt. Weniger Kraftstoff bedeutet weniger Emissionen, und da ein Kohlefaserteil etwa 20 Prozent des Gewichts eines Stahlteils wiegt, bedeutet dies eine noch bessere Bewertung für Kohlefaser. Stahl hat den Vorteil, dass er unendlich oft recycelt werden kann. Aus einer Tonne Stahl können Tausende Kilometer Draht verarbeitet werden, und ein Autochassis hat genug Gabeln, um den Blue Raja vor Freude weinen zu lassen. Und wenn Sie damit fertig sind, können Sie es wieder einschmelzen und daraus … Schüsseln oder was auch immer machen. Ich weiß nicht, wofür Stahl heutzutage verwendet wird. Gitarren? Kohlenstofffasern hingegen werden fast nie recycelt und überdauern lange Zeit auf der Mülldeponie (siehe Abbau oben). Und von den 50.{4} Tonnen Kohlenstofffasern, die letztes Jahr produziert wurden, landeten etwa 10.{6}} im Abfallstrom, ohne jemals in ein Produkt umgewandelt zu werden. Es endete als Ausschuss aus dem Herstellungsprozess.

Können Kohlefasern recycelt werden?

Absolut verdammt laut. Jetzt. Aber das war nicht immer so. Die Rückgewinnung und das Recycling von Kohlenstofffasern ist ein relativ neuer Prozess. Und obwohl es nicht ganz so teuer ist wie die Herstellung neuer CFKs, ist es auch nicht billig. Dies geschieht typischerweise in einem Prozess namens Pyrolyse, was wörtlich übersetzt Zerfall durch Feuer bedeutet. Süß. Die Kohlefaser wird in einer sauerstoffarmen Umgebung auf lächerlich hohe Temperaturen erhitzt, sodass sie nicht wirklich Feuer fängt. All das überschüssige Material schmilzt weg und zurück bleiben makellose Carbonfasern, die für alles wiederverwendet werden können, wofür die ursprünglichen Fasern verwendet wurden. Kohlenstofffasern können auch durch Mahlen oder Schreddern recycelt werden, was genauso effektiv ist, aber eine kürzere Faser hinterlässt. Kürzere Fasern sind schwächer als längere, daher ist das Ergebnis nicht ganz so nützlich wie pyrolysierte Fasern, sie können aber dennoch für Dinge wie Elektronikgehäuse verwendet werden, für die keine Crash-Einstufung erforderlich ist. Das Recycling von Kohlenstofffasern erfordert mehr Energie als das Recycling von Stahl, aber auf lange Sicht scheint es besser für die Umwelt zu sein. Was ich also sagen will: Wenn ich den gesamten Stahl in meinem DeLorean durch Kohlefaser ersetzen möchte, sollte ich besser darauf achten, dass er durch Pyrolyse recycelt wird. Andernfalls funktioniert es nicht mehr so ​​gut, nachdem ich es in ein paar Uhrtürme gefahren bin.