فیبر کربن: ماده‌ای شگفت‌انگیز با رازی کثیف
فیبر کربن، به عنوان ماده‌ای شگفت‌انگیز در اقتصاد پاک مشهور است. ترکیب منحصر به فرد محکم اما سبک آن در توسعه برق بادی و تولید سوخت بهره‌ور کمک شایانی کرده است.
به گزارش «انرژی امروز» به نقل از گاردین، تیغه‌های فیبر کربنی توربین‌ها می‌توانند بلندتر و محکم‌تر از مدل‌های فایبرگلاس متداول باشند و در نتیجه در دریا مقاومت بیشتری دارند و کارایی آن‌ها در شرایط آب و هوایی مختلف بیشتر است.
خودروسازان نیز از خاصیت این ماده استفاده می‌کنند و خودروهای کارآمدتری می‌سازنند. اخیر گروه مک‌لارن برنامه‌ای را ترتیب داده است تا در شفلد کارخانه‌ای برای خودروهای مسابقه‌ای فیبر کربن افتتاح کند و خودروی BMW i3 بر همین پایه ساخته شده است.
اما فیبر کربن راز کثیفی در درون خود پنهان دارد: تولید مواد با تکنولوژی بالا ولخرجی است و بازیافت آن مشکل.
فیبر کربن با رزین پلی‌مر پلاستیک ترکیب میشود. اما در فرآیند ساخت آن مواد بسیاری هدر می‌رود. در فرآیند ساخت این فیبر کربن، تقریبا یک سوم ورقه‌های آن بر روی زمین ریخته میشود.
گزارشی که پیمان سبز خیریه در فوریه منتشر کرد فیبر کربن را جزو چند ماده جدیدی فهرست کرده است که می‌تواند مشکلاتی در حوزه پسماند ایجاد نماید مگر اینکه اقداماتی صورت بگیرد و این ماده بازیافت شود.
محققان به دنبال بازیافت این ماده از زباله‌های دفن شده هستند. آن‌ها می‌خواهند فیبر کربن بازیافتی را در خودروها، دوچرخه‌ها و دیگر تجهیزات مصرف نمایند. از این رو می‌توان در مصرف انرژی نیز صرفه‌جویی کرد چون تولید مواد نو و استفاده نشده یکی از انرژی‌برترین فرآیندهای صنعتی است.
مشکل عمده این است که فیبر کربن را به سادگی آلومینیوم نمی‌توان ذوب کرد. ترکیب فیبر کربن استقامت خود را به مدت طولانی حفظ کرده و با پلی‌مر چسب مانندی محکم شده است که فقط با دما و فشار بالا قابل بازیافت است. زمانی که فیبر کربن از این ترکیب جدا شد بیشتر این پلی‌مرهای محکم ذوب نمی‌شوند و باید سوزانده شوند یا به صورت شیمیایی حل شوند تا فیبر کربن ارزشمند آن خارج شود.
از سال 2009 فیبر کربن با سوزاندن پلی‌مرها بازیافت میشود. اما اکنون در مرکز تحقیقات فیبر کربن،کاری شبه شیمیایی انجام میشود.
فیبر کربن بازیافتی را در راکت‌های تنیس و چوب گلف استفاده می‌کنند که باید وزن سبکی داشته باشند. به باور دانشمندان این ماده ماده خوبی است اما نه به خوبی آلومینیوم و دیگر ترکیبات ارزان قیمت‌تر.
آن‌ها می‌خواهند فیبرها را در یک مایع پخش کنند و دوباره با استفاده از یک نازل آن‌ها را به مرتب نمایند. این فرآیند در نهایت باعث میشود که فیبر کربن بازیافت شود و این فیبر کربن بازیافتی آنقدر قدرت دارد که بتوان در صنایع خودروسازی از آن‌ها استفاده کرد.
فیبر کربنی که به عنوان مواد اولیه بخش‌های مختلف خودروها استفاده می‌شوند 20 برابر بیشتر از فولاد و 10 برابر بیشتر از آلومینیوم هزینه دارد.
محققین در تلاشند این هزینه ها را کاهش دهند. آن‌ها پلی‌مری را توسعه داده‌اند که می‌تواند در دمای پایین اصلاح شود و از آن‌جایی قالب گیری مجدد آن راحت است فیبر کربن می‌تواند در کمتر از چند دقیقه به جای چند ساعت در اجزای خودروها به کار گرفته شود.
محصولات فیبر کربن مدت زمان زیادی عمر می‌کنند و حداقل تا یک دهه آتی تیغه‌های توربین‌های بادی و خودروهای الکتریکی ساخته شده از فیبر کربن سر از اوراق فروشی‌ها در نمی‌آوردند. شاید زمانی که نسل دوم بازنشسته شود ما جای بهتری برای نگهداری فیبر کربن خواهیم داشت به جای اینکه آن را در یک سوراخی در زمین‌های دفن زباله دفن کنیم.
