Technologie: Proč je tak těžké recyklovat super materiál z uhlíku


Uhlík je technologicky vyspělý materiál, který je vhodný jak pro automobilovou konstrukci, tak pro výrobu vláknobetonu nebo rotorů větrných turbín. Materiál se ale obtížně odstraňuje.

Co mají společného větrné elektrárny, cyklistika a ortopedie? Používají všestranný materiál uhlík pro listy rotoru, superlehká kola a ortopedické dlahy. Uhlík je stále populárnější v průmyslu a pro výrobu spotřebního zboží. Oblast Mnichov-Augsburg-Ingolstadt je považována za centrum kompetence pro technologii uhlíkových vláken. Například výrobce karbonových a grafitových produktů SGL Carbon s továrnou v Meitingen zastupovat. A ve společnosti Premium Aerotec v Augsburgu se pro součásti letadel používá plast vyztužený uhlíkovými vlákny.

Recyklace uhlíku je obtížná

Rostoucí rozšíření však představuje problémy pro recyklační společnosti. „Hlavním problémem recyklace není samotné vlákno, ale to, že je pevně vázáno na jiné materiály, což zatím ztěžuje nebo znemožňuje recyklaci, tedy recyklaci materiálů,“ říká Jörg Lacher, mluvčí Spolkového svazu středních škol. . Suroviny.

Ale protože uhlík je nejen lehký, ale také velmi stabilní a nabízí tak výhody pro mnoho průmyslových aplikací, Spolková agentura pro životní prostředí předpokládá, že uhlíkové materiály se v budoucnu ještě více rozšíří – s odpovídajícím úsilím při dalším zpracování. Plasty vyztužené uhlíkovými vlákny (CFRP) jsou vyrobeny ze syntetických vláken, která jsou tkaná a spojená pomocí epoxidových pryskyřic nebo jiných materiálů. Problém likvidace a recyklace způsobují především kompozitní materiály, například beton vyztužený uhlíkovými vlákny nebo sendvičové panely ze dvou vrstev kovu s uhlíkovou vrstvou uprostřed.

Carbon-Expertise made in Augsburg

Špičkový klastr MAI Carbon sdružení Composites United Augsburg spojuje silné stránky společností z uhlíkového průmyslu a výzkumných ústavů v regionu. Pro generálního ředitele Tjarka von Redena je recyklace vysoce kvalitních produktů klíčem k úspěšnému etablování se na trhu. Recyklace je proto již léta jednou z os její práce. Sdružení má v současné době projekt v zeptal se, který pojednává o tom, jak lze uhlíková vlákna čistě oddělit od jiných materiálů a třídit.

Zaměstnanci závodu BMW v Lipsku pracují na montáži i8. Jako high-tech plast se uhlík dobře hodí pro automobilovou konstrukci – ale tento materiál se obtížně likviduje.

Foto: Jan Woitas, dpa

Frank Manis je vědeckým pracovníkem ve Fraunhoferově institutu pro slévárenskou, kompozitní a zpracovatelskou technologii v Augsburgu a pracuje na recyklaci uhlíkových vláken. Teoreticky existuje několik realistických procesních řetězců pro řízení uhlíku, říká. Uhlíková vlákna však příliš často končí ve spalovnách odpadu a to „nejsou dobrým řešením ani ekologicky, ani ekonomicky“ pro vysoce kvalitní lehký materiál, vysvětluje inženýr. Technologicky již existují řešení pro lepší recyklaci. Zájem trhu o recyklovaná uhlíková vlákna je ale stále příliš nízký. Existuje tedy potřeba větší poptávky po recyklovaném produktu. Spolu se šesti dalšími vědci z jeho oddělení Fraunhoferova institutu v Augsburgu proto také pracují na užitečných možnostech aplikace, jak to změnit.

Přečtěte si o tom také

BMW používá karbon na karoserii

Výrobce automobilů BMW v Mnichov myslím, že uhlík je materiál snů. „CFRP použitý na správných místech ve struktuře karoserie nabízí vysoký stupeň funkčních výhod,“ říká mluvčí BMW v Mnichově. „Materiál je velmi pevný, pětkrát pevnější než ocel, lehčí než hliník, dá se téměř jakkoli tvarovat a nerezaví.“ Elektromobil BMW i3 má karbonovou karoserii a BMW používá karbon i v aktuální řadě 7. Hmotnost vozidla tak lze snížit až o 130 kilogramů.

Kdyby to nebyl problém s likvidací. Výrobci automobilů jsou například vázáni ekologickými předpisy EU. 95 % hmotnosti vozidla tedy musí být využitelných a 85 % recyklovatelných. „To samozřejmě platí i pro vozidla se strukturou CFRP,“ říká mluvčí BMW. „Při recyklaci CFRP lze v průměru znovu použít až 50 % původního materiálu.“

V praxi se objeví úskalí

V praxi se však recyklační společnosti potýkají s technickými potížemi. Uhlík je zrádný v kombinaci s kovem, který se mimo jiné vyskytuje v automobilových součástkách. „Plasty obsahující CFRP mohou narušovat proces recyklace,“ říká Spolková agentura pro životní prostředí v Dessau-Roßlau. „Při drcení CFRP vzniká prach z vodivých a hořlavých vláken, což představuje riziko poškození a poruch v drtičkách a spalovnách odpadu.“ Stanovisko úřadů: „Proto musí být součásti CFRP rozebrány před předáním zbývajícího těla do drtírny, aby se zabránilo riziku zkratu.“ (s dpa)

Chceme vědět, co si myslíte: Augsburger Allgemeine proto spolupracuje s institutem pro průzkum veřejného mínění Civey. Přečtěte si zde, co jsou reprezentativní průzkumy a proč byste se měli zaregistrovat.

Anatolio Necci

"Typický komunikátor. Nesnesitelně pokorný nadšenec do twitteru. Milovník zombie. Jemně okouzlující webový fanatik. Hráč. Profesionální pivní nadšenec."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.