La fibra di carbonio è migliore per l’ambiente rispetto all’acciaio?

 

Cavolo, voglio una macchina volante. Quanto sarebbe bello, vero? E il fatto che oggi lo siaRitorno al futuroDay evidenzia solo il fatto che ora, nel 2015, noiDovrebbeavere macchine volanti. Se Doc può farlo con la tecnologia del 2015, perché non possiamo farlo anche noi? In parte è perché stiamo ancora lavorando sulla tecnologia dell'hovering, in parte perché stiamo cercando di capire come piegare le ruote sotto l'auto nel modo più bello possibile, e in parte perché le auto sono molto pesante. Voglio dire, quando ci pensi, sei seduto nel mezzo di 3000-5000 libbre di acciaio e accelerante. Farlo decollare senza ali enormi e una pista non è un trucco da poco. Le DeLorean pesavano un po' meno, circa 2.700 libbre, ma si tratta comunque di più di una tonnellata di metallo da sollevare da terra. Per fortuna, la scienza. Le case automobilistiche si rendono conto che le automobili sono pesanti e la pesantezza significa un maggiore consumo di carburante. Con gli standard per l'efficienza del carburante che diventano sempre più severi, è nel loro interesse eliminare parte di quel peso extra. Per questo, guardano alla fibra di carbonio.

Cos'è la fibra di carbonio?

La fibra di carbonio è... beh... fibre di carbonio. Prova a tenere il passo qui, sottotitolo. Più specificamente, si tratta di fibre costituite da atomi di carbonio che possono essere intrecciati insieme in un materiale o combinati con una resina per formare qualcosa di un po' più rigido. Quest'ultimo è chiamato polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) ma può anche essere chiamato fibra di carbonio perché... vago. La fibra di carbonio è leggera, ha un'elevata resistenza alla trazione, tolleranza alle alte temperature, elevata resistenza chimica, elevata rigidità e bassa dilatazione termica. In altre parole, è troppo qualificato per essere la mazza da softball a passo lento di tuo zio. Viene utilizzato per realizzare qualsiasi cosa, dagli interni delle auto agli elicotteri telecomandati alle biciclette da corsa. Ed è già ampiamente utilizzato sia nell'industria automobilistica che in quella aerospaziale, quindi le auto volanti dovrebbero essere il prossimo passo logico, giusto? Qui a RecycleNation ci lamentiamo molto del carbonio, ma anche noi ci rendiamo conto che non è privo di usi (come essere la base della vita, o altro). E creare materiali leggeri e super resistenti è uno di questi. Inoltre, faccio le bollicine nelle mie bevande gassate. Nonostante la sua tendenza ad essere fantastica, la fibra di carbonio ha un impatto ambientale che non può essere ignorato.

Qual è l’impatto ambientale della fibra di carbonio?

Beh… è difficile dirlo. Non c’è dubbio che la produzione della fibra di carbonio costa una tonnellata di energia. In effetti, consuma circa 14 volte più energia della produzione dell’acciaio, e il processo di creazione emette una quantità significativa di gas serra. D'altra parte, la fibra di carbonio non si corrode, si degrada, non arrugginisce né si affatica. Ciò significa che ha un ciclo di vita molto più lungo, quindi potenzialmente deve essere prodotto solo una volta mentre una parte in acciaio dovrebbe essere sostituita più volte. Ciò rende il suo impatto sull’intero ciclo di vita molto migliore. E, cosa altrettanto importante, gli usi principali della fibra di carbonio in questo momento sono nel settore automobilistico e aerospaziale, dove il peso determina la quantità di carburante utilizzato. Meno carburante significa meno emissioni, e poiché una parte in fibra di carbonio pesa circa il 20% di quanto pesa una in acciaio, ciò significa un punteggio ancora migliore per la fibra di carbonio. L’acciaio ha il vantaggio di essere riciclabile all’infinito. Una tonnellata di acciaio può essere trasformata in migliaia di chilometri di cavi, il telaio di un'auto può avere abbastanza forcelle da far piangere di gioia il Blue Raja. E quando hai finito, puoi scioglierlo di nuovo e creare... ciotole o altro. Non so a cosa serva l'acciaio oggigiorno. Chitarre? La fibra di carbonio, d’altro canto, non viene quasi mai riciclata e sopravvive per moooolto tempo in discarica (vedi degrado sopra). Inoltre, delle 50,000 tonnellate di fibra di carbonio prodotte lo scorso anno, circa 10,000 di queste sono finite nel flusso dei rifiuti senza mai trasformarle in un prodotto. Finì come scarto del processo di produzione.

La fibra di carbonio può essere riciclata?

Assolutamente dannatamente. Ora. Ma non è sempre stato così. Il recupero e il riciclaggio della fibra di carbonio sono un processo abbastanza nuovo. E, sebbene non sia così costoso come creare nuovi CFRP, non è economico. Di solito avviene in un processo chiamato pirolisi, che letteralmente si traduce in decomposizione dovuta al fuoco. Dolce. La fibra di carbonio viene riscaldata a temperature incredibilmente calde in un ambiente privo di ossigeno, quindi in realtà non prende fuoco. Tutto il materiale extra si scioglie e ti rimangono fibre di carbonio incontaminate che possono essere riutilizzate per qualsiasi cosa per cui fossero utilizzate le fibre originali. La fibra di carbonio può anche essere riciclata mediante fresatura o triturazione, il che è altrettanto efficace, ma lascia una fibra più corta. Le fibre più corte sono più deboli di quelle più lunghe, quindi il risultato non è altrettanto utile delle fibre pirolisi, ma possono comunque essere utilizzate per cose come custodie elettroniche, che non necessitano di una valutazione di crash. Riciclare la fibra di carbonio richiede più energia dell’acciaio, ma a lungo termine sembra che sia meglio per l’ambiente. Quindi, quello che sto dicendo è che, se sostituirò tutto l'acciaio della mia DeLorean con fibra di carbonio, farei meglio ad assicurarmi che venga riciclato tramite pirolisi. Altrimenti, non funzionerà altrettanto bene dopo averlo scontrato con alcune torri dell'orologio.