Nicht jedes alte Auto landet auf einer Deponie.
Nun, nicht jedes Auto, um genau zu sein. Und der Teil alter Autos, der in Graphen umgewandelt wird, könnte als verbessertes Teil für ein neues Auto ein Comeback erleben, in einem Prozess, der als zirkuläres Recycling bezeichnet wird.
Ein durchschnittlicher SUV enthält bis zu 771 lbs 350 kg Kunststoff, der jahrhundertelang auf einer Mülldeponie verbleiben würde, wenn nicht ein in beschriebener Recyclingprozess durchgeführt würde. eine neue Studie veröffentlicht in der Erstausgabe einer neuen Natur Tagebuch, aufgerufen Nachrichtentechnik.
Und, multipliziert mit ca. 10 Mio. Fahrzeuge ausrangiert Als Müll jedes Jahr könnte dies dazu beitragen, die Nadel zu bewegen und die Autoindustrie näher an nachhaltige Standards heranzuführen – durch Kreislaufrecycling, um die Auswirkungen des wichtigsten Transportmittels der Welt auf die Umwelt erheblich zu verringern.
Kreislaufverwertung von Kunststoffabfällen in Altfahrzeugen
Das Projekt wurde von James Tour, einem Chemiker an der Rice University, geleitet, der mit dem Hauptautor der Studie, Kevin Wyss, zusammenarbeitete – und es konzentrierte sich auf die Wiederverwendung des Graphens in alten Autos, um verbesserten Polyurethanschaum für neue Fahrzeuge zu schmieden. Die Studie beschreibt Tests, die gezeigt habenwie mit Graphen angereicherter Schaum eine 34-prozentige Erhöhung der Zugfestigkeit bei einer 25-prozentigen Erhöhung der niederfrequenten Geräuschabsorption aufwies – und das alles bei einem Gewichtsunterschied von nur 0,1 Prozent des Graphens.
Das Beste daran: Wenn das neue Auto sein Ende erreicht, können Ingenieure den Schaum einfach wieder in Graphen umwandeln.
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„Ford hat uns 10 Pfund gemischten Kunststoffabfall aus einer Fahrzeugzerkleinerungsanlage geschickt“, sagte Tour in einer Veröffentlichung mit Embargo, die mit geteilt wurdeIE. „Wir haben es geflasht, wir haben das Graphen an Ford zurückgeschickt, sie haben es in neue Schaumverbundstoffe gegossen und es hat alles getan, was es tun sollte.“
„Dann schickten sie uns die neuen Verbundwerkstoffe und wir flashten diese und verwandelten sie wieder in Graphen“, fügte Tour hinzu. „Das ist ein großartiges Beispiel für Kreislaufrecycling.“ Der in Fahrzeugen verwendete Kunststoff hat unglaublich zugenommen 75 Prozent in den letzten sechs Jahren um Gewicht zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen zu erhöhen.
Aber die Trennung der verschiedenen Arten von Kunststoffen in Autos am Ende ihres Lebens für das Recycling ist seit langem ein Problem, sagte Tour. Und dieses Problem wird durch die bevorstehende Umweltvorschriften rund um Altfahrzeuge. „In Europa kommen Autos zurück zum Hersteller, der nur 5 Prozent eines Fahrzeugs deponieren darf.“
Wie Flash Joule-Heizung bis zu 25 Prozent des Kunststoffabfalls in Fahrzeugen recycelt
„Das bedeutet, dass sie 95 Prozent recyceln müssen, und es ist einfach überwältigend für sie“, fügte Tour hinzu. Flash Joule-Heizung, die Methode zum Recyceln von Graphen, wurde erstmals von eingeführt das Tour-Labor im Jahr 2020. Es platziert gemischten gemahlenen Kunststoff und einen Kokszusatz der für seine Leitfähigkeit verwendet wird zwischen Elektroden in einem Rohr. Dann wird dieses unter Hochspannung gesetzt.
Dieser schnelle Stromschlag, der auf fast 5.000 Grad Fahrenheit ansteigen kann, verdampft alles außer turbostratisches Graphen — und das ist für Wissenschaftler einfach zu solubilisieren. Dieser Blitzerhitzungsprozess bietet auch Vorteile für die Umwelt, da er keine Lösungsmittel benötigt und nur eine vergleichsweise geringe Menge an Energie verbraucht, um lebensfähiges Graphen zu erzeugen.
Das Rice-Labor testete seinen Prozess, indem es Fords „Flaum“-Abfall – bestehend aus Kunststoffstoßstangen, Teppichen, Dichtungen, Matten sowie Sitz- und Türverkleidungen aus abgelaufenen F-150 Pickups zu einem feinen Pulver. Dieses Pulver wurde dann in zwei Schritten blitzerhitzt mit einem niedrigen und dann einem höheren Strom.
Der erste Prozess hinterließ stark karbonisierten Kunststoff, der etwa 30 Prozent der ursprünglichen Masse ausmachte die restlichen 70 Prozent wurden ausgegast oder als kohlenwasserstoffreiche Öle und Wachse zurückgewonnen. Dann wandelte das Hochstromblitzen den karbonisierten Kunststoff in Graphen um, dashatte 85 Prozent der zweiten Masse. Wenn man die Multiplikation durchführt, bleiben 25,5 Prozent der ursprünglichen Masse von Ford erfolgreich recycelt. Dies ist ein wesentlicher Schritt für die Autoindustrie, die unermüdlich daran arbeitet, Nachhaltigkeit in die nächste Generation von vollelektrischen Fahrzeugen einzubauenFahrzeuge — die sich auf Kreislaufrecycling aus Kunststoffmaterialien.