Высокотехнологичный углепластик (Карбон) одинаково пригоден как для производства автомобилей, так и для изготовления роторов ветряных турбин. Но этот материал трудно утилизировать — он может повредить мусоросжигательные заводы.
Компании, занимающиеся утилизацией отходов, обеспокоены растущим использованием легких углепластиковых компонентов от автомобилей до ветряных турбин.
“Основной проблемой при переработке является не само волокно, а то, что оно тесно связано с другими материалами, что делает переработку, то есть восстановление материала, более сложной или, до сих пор, невозможной”, – говорит Йорг Лахер, пресс-секретарь немецкой ассоциации вторичного сырья.
Но поскольку углепластик не только легкий, но и очень стабильный материал, что даёт преимущества для многих промышленных применений, немецкое федеральное агентство по охране окружающей среды предполагает, что в будущем углеродные материалы получат ещё более широкое распространение — с соответствующими трудностями при последующей переработке.
Углепластики (карбон) состоят из синтетических волокон, которые сплетены вместе и соединены с помощью эпоксидных смол или других материалов. Проблема с утилизацией и переработкой возникает в основном из-за композитных материалов — например, бетона, армированного углеродным волокном, или многослойными листами сделанными из двух слоев металла со слоем карбона посередине.
Углепластик — материал мечты
Однако в остальном углепластик — это просто материал мечты. “Карбон, используемый в определённых местах в конструкции кузова, обеспечивает высокую степень функциональных преимуществ”, — говорит представитель BMW в Мюнхене. “Материал очень прочный, в пять раз прочнее стали, легче алюминия, ему можно придать практически любую форму и он не ржавеет”.
Электромобиль BMW i3 имеет карбоновый кузов, а BMW также использует карбон в стойках A, B и C, тоннеле и крыше нынешней 7-й серии, среди прочего. “Таким образом, вес автомобиля может быть снижен в общей сложности до 130 килограммов по сравнению с предшественником, в зависимости от версии и комплектации”, — говорит пресс-секретарь. “Легкие конструкции вносят значительный вклад в устойчивое развитие, сокращая количество используемых материалов и связанного с этим выброса CO2 на этапе производства и эксплуатации”.
Углепластик пришёлся по душе не только автомобильной промышленности. Профессиональные велосипедисты ездят на карбоновых рамах, из карбона изготавливают удочки и туристические палки, ортопедические шины и подошвы для обуви, детали, армированные углеродным волокном, корпуса судов, восьмидесятиметровые роторы ветряных турбин, не говоря уже об экзотических применениях, например, в космических путешествиях.
Если бы не проблема утилизации. Например, производители автомобилей обязаны соблюдать экологические стандарты ЕС. В соответствии с ними 95 процентов веса автомобиля должно быть пригодно для переработки, а 85 процентов — для вторичного использования. “Конечно, это относится и к автомобилям с карбоновыми конструкциями”, — говорит представитель BMW. “В среднем до 50 процентов исходного материала может быть повторно использовано при переработке углепластика”.
Технические сложности
Однако на практике предприятиям по утилизации отходов приходится сталкиваться с техническими трудностями. Углепластик коварен в сочетании с металлом, например, как в автомобильных деталях. “Пластмассы, содержащие углепластик, могут помешать процессу переработки”, — говорит Федеральное агентство по охране окружающей среды в Дессау-Рослау. “При измельчении углепластика образуется токопроводящая легковоспламеняющаяся волокнистая пыль, что создает риск повреждения и нарушения работы измельчителей мусоросжигательных заводов”. Поэтому власти рекомендуют чтобы: “углепластиковые компоненты были демонтированы до того, как остатки корпуса будут переданы в систему измельчения, для противостояния риску короткого замыкания”.
Но это очень трудоёмко. “Содержание углепластика настолько мало и он настолько разнообразен, что его можно найти повсюду, но разделять его нерентабельно”, — говорит Кристиан Сатлоу, член правления компании по переработке и утилизации отходов Theo Steil в Трире. “Но сейчас проблема в том, что в конце каждой цепочки переработки — по крайней мере, в Германии — происходит сжигание отходов”. И здесь, по словам эксперта, даже самое малое количество углепластика вызывает проблемы, поскольку материал чрезвычайно стабилен. “Он разлагается только при гораздо более высоких температурах, чем те, которые преобладают на мусоросжигательных заводах”.
Что касается утилизации отслуживших свой срок автомобилей, эксперты немецкого федерального агентства по охране окружающей среды ожидают, что с ростом использования углеродных и других композитных материалов утилизация в будущем станет более сложной — с соответствующими затратами: “Мы предполагаем, что в среднесрочной перспективе для этого в некоторых случаях придется разрабатывать новые технологии обработки и реализовать их в больших масштабах за счёт инвестиций”.
Источник:
