A karbonszálas technológia ma az ipar csodaalkatrésze. Egyszerre erős, és nagyon könnyű is, áttörést jelentett a szélerőművek építésében és a repülőgépeket is hatékonyabbak általa, hiszen a karbonszálas turbinák életképesebbek, mint normál, üvegszálas társaik.
Az autógyártók is előszeretettel használják, hogy könnyebb és hatékonyabb autókat készíthessenek. A McLaren is nemrég jelentette be, hogy Sheffieldben nyit karbonszálas autókat gyártó üzemet, és a BMW i3-as, 7-es és 5-ös modell is sok szénszálas elemet tartalmaz. De a mesebeli technológiának van egy árnyoldala: sok szemetet termel a gyártási folyamata, és nagyon nehéz újrahasznosítani. Amikor az anyagot méretre vágják, csaknem a szénszállapok harmada végzi hulladékként az üzemekben.
Februárban a Green Alliance nevű környezetvédelmi szervezet listájára is felkerült a szénszálas műanyag, mint nehezen újrahasznosítható anyag, ami problémát is okozhat a közeljövőben. Kutatók és kisebb startup cégek is dolgoznak a probléma megoldásán. Ha meg tudnák oldani, hogy a szénszálas műanyag ne landoljon a szeméttelepeken, kaput nyitnának az újrahasznosított karbonszálas autók, biciklik és alkatrészek felé. Ezzel rengeteg energiát is spórolnának, hiszen a még nyers, megmunkálatlan szénszálas műanyag előállítása a gyártási folyamat legenergiaigényesebb fázisa.
A kulcsprobléma az, hogy a szénszálas anyagot nem lehet olyan egyszerűen megolvasztani és új formába önteni, mint az alumíniumot. A szénszálas műanyag az erejét a hosszú szénszálakból és a ragasztószerű, magas hőmérsékleten és nyomás alatt kezelt polimer szálakból nyeri. Emiatt az anyag nehezen olvasztható, és csak bizonyos kémiai égések segítségével válik megmunkálhatóvá.
Az ELG Carbon Fibre nevű cég szénszálas anyagok újrahasznosítására specializálódott. A Midlandsbeli Dudley-ben található üzemükben már 2009 óta hasznosítják újra a különleges anyagot elégetve a gyártásuk során a szálakhoz kevert polimer ragasztót. A Vartega nevű coloradói startup is hasonló területtel foglalkozik. Steve Pickering (University of Nottingham) egyetemi professzor szerint az újrahasznosított karbonszálak rövidebbek, és kevésbé strapabírók, mint az újak. Az újrahasznosított szénszálas műanyagok legtöbbször nem a járműiparban, hanem teniszütőkben, golfütőkben landolnak, ahol nem annyira a robusztusság, hanem a kis tömeg a legfontosabb szempont. „Még mindig erős és masszív anyagról beszélünk, de már nem jobbak, mint a piacon lévő olcsóbb anyagok, mint az alumínium” – mondta Pickering.
Újrahasznosító robotok, a karbonszálas műanyag jövője
Steve Pickering és kutatócsapata egy olyan új eljáráson dolgozik, amely szerinte már lehetővé tenné azt is, hogy olyan erős újrahasznosított szénszálas anyagot állítsanak elő, ami megállja a helyét az autóiparban. A hatékonyabb újrahasznosítás anyagi előnnyel is járna. Autóalkatrészek esetében ugyanis az új szénszálas alkatrészek húszszor annyiba kerülnek, mint az acél, és tízszer annyiba, mint a műanyag alkatrészek, derül ki a Jaguar Land Rover kutatásából.
Egy szénszálas műanyagokkal foglalkozó coloradói startup vezetője, Chris Kaffer szerint van esély, hogy csökkentsék az újrahasznosítás költségeit. A cég megalkotott egy olyan új polimer anyagot, ami könnyebben formázható, és alacsonyabb hőfokon javítható, ami azt jelenti, hogy az újrahasznosításra szánt szénszálas anyagot a korábbi hétórás procedúra helyett akár egy perc alatt „törhetnék szét” az anyagot, felkészítve azt az újrahasznosításra.
De a változás még nem kopogtat az ajtónkon, hiszen az autógyártók csak hosszas előkészítés után kezdenek el új anyagokkal dolgozni. A Fordnak például hat évébe telt, hogy az F-150 egyes alkatrészeit acélról alumíniumra cserélje. A jó hír viszont az, hogy a karbonszálas alkatrészek nagyon tartósak. A jelenleg működő turbina-, és szénszálas anyagot tartalmazó elektromos autók még legalább egy évtizeden át működőképesek lesznek. És az is lehet, hogy mire ezeknek a második generációja is elhasználódik, az autóipar majd előáll egy, a mostaniaknál még hatékonyabb anyagokkal.
Biró Milán
