Карбон добре підходить для виробництва машин — але цей матеріал важко утилізувати

Високотехнологічний вуглепластик (карбон) однаково придатний як для виробництва автомобілів, так і для виготовлення роторів вітряних турбін. Але цей матеріал важко утилізувати — він може пошкодити сміттєспалювальні заводи.

Компанії, що займаються утилізацією відходів, стурбовані наростальним використанням легких вуглепластикових компонентів від автомобілів до вітряних турбін.

"Основною проблемою при перероблюванні є не саме волокно, а те, що воно тісно пов'язане з іншими матеріалами, що робить перероблювання, тобто відновлення матеріалу, складним або, по цей час, неможливим", — говорить Йорг Лахер, прессекретар німецької асоціації вторинної сировини.

Але оскільки вуглепластик не тільки легкий, але і дуже стабільний матеріал, що дає переваги для багатьох промислових застосувань, німецьке федеральне агентство з охорони навколишнього середовища передбачає, що в майбутньому вуглецеві матеріали отримають ще більш широке поширення — з відповідними труднощами при подальшому перероблюванні.

Вуглепластики (карбон) складаються з синтетичних волокон, які сплетені разом і з'єднані за допомогою епоксидних смол або інших матеріалів. Проблема з утилізацією та перероблюванням виникає в основному через композитні матеріали — наприклад, бетону, армованого вуглецевим волокном, або багатошаровими листами зробленими з двох шарів металу з шаром карбону посередині.

Вуглепластик — матеріал мрії

Однак в іншому вуглепластик — це просто матеріал мрії. "Карбон, який використовується в певних місцях в конструкції кузова, забезпечує високий ступінь функціональних переваг", — говорить представник BMW в Мюнхені. "Матеріал дуже міцний, в п'ять разів міцніший за сталь, легший за алюміній, йому можна надати практично будь-яку форму і він не іржавіє".

Електромобіль BMW i3 має карбоновий кузов, а BMW також використовує карбон в стійках A, B і C, тунелі й даху нинішньої 7-ї серії, серед іншого. "Таким чином, вага автомобіля може бути знижена в цілому до 130 кілограмів у порівнянні з попередником, в залежності від версії та комплектації", — говорить прессекретар. "Легкі конструкції вносять значний внесок у стійкий розвиток, скорочуючи кількість використовуваних матеріалів і пов'язаного з цим викидом CO2 на етапі виробництва та експлуатації".

Вуглепластик припав до душі не тільки автомобільній промисловості. Професійні велосипедисти їздять на карбонових рамах, з карбону виготовляють вудки та туристичні палиці, ортопедичні шини та підошви для взуття, деталі, армовані вуглецевим волокном, корпуси суден, вісімдесятиметрові ротори вітряних турбін, не кажучи вже про екзотичне застосування, наприклад, в космічних подорожах.

Якби не проблема утилізації. Наприклад, виробники автомобілів зобов'язані дотримуватися екологічних стандартів ЄС. Відповідно до них 95 відсотків ваги автомобіля повинно бути придатне для перероблювання, а 85 відсотків — для вторинного використання. "Звичайно, це відноситься і до автомобілів з карбоновими конструкціями", — говорить представник BMW. "В середньому до 50 відсотків вихідного матеріалу може бути повторно використано при перероблюванні вуглепластику".

Технічні складності

Однак на практиці підприємства з утилізації відходів постають перед труднощами. Вуглепластик підступний в поєднанні з металом, наприклад, як в автомобільних деталях. "Пластмас, що містить вуглепластик, може перешкодити процесу перероблювання", — говорить Федеральне агентство з охорони навколишнього середовища в Дессау-Рослау. "При подрібненні вуглепластику утворюється струмопровідний легкозаймистий волокнистий пил, що створює ризик пошкодження і порушення роботи подрібнювачів сміттєспалювальних заводів". Тому влада рекомендує, щоб: "вуглепластикові компоненти були демонтовані до того, як залишки корпусу будуть передані в систему подрібнення, для протистояння ризику короткого замикання".

Але це дуже трудомісткий процес. "Вміст вуглепластику настільки малий і він настільки різноманітний, що його можна знайти всюди, але розділяти його нерентабельно", — говорить Крістіан Сатлоу, член правління компанії з перероблювання та утилізації відходів Theo Steil в Трієрі. "Але зараз проблема в тому, що в кінці кожного ланцюжка перероблювання — принаймні в Німеччині — відбувається спалювання відходів". І тут, за словами експерта, навіть найменша кількість вуглепластику викликає проблеми, оскільки матеріал надзвичайно стабільний. "Він розкладається тільки при набагато вищих температурах, ніж той матеріал, що переважає на сміттєспалювальних заводах".

Що стосується утилізації після закінчення терміну служби автомобілів, експерти німецького федерального агентства з охорони навколишнього середовища очікують, що зі зростанням використання вуглецевих та інших композитних матеріалів утилізація в майбутньому стане складнішою — з відповідними витратами: "Ми припускаємо, що в середньостроковій перспективі для цього в деяких випадках доведеться розробляти нові технології обробки й реалізувати їх у великих масштабах коштом інвестицій".

Джерело: The Epoch Times