Шағын экономика көзқарасынан қолданылған көміртегі талшық материалдарын қайта туу жолы

Есімізде көміртегі талшық әрқашан жоғары технология мен жоғары өнімділікпен байланысты болды. Boeing ұшақтарының қанаттарынан бастап F1 гоночтық машиналарының корпусына, сонымен қатар жоғарғы санаттағы спорттық автомобильдер мен өте сапалы велосипедтерге дейін оның «қауырсындай жеңіл, болаттай берік» қасиеттері көміртегі талшықты заманауи өнеркәсіптің «қара алтын» деп аталуына себепші болды.

Бірақ сирек талқыланатын сұрақ қалып отыр: бұл жұлдыздай өнімдер жұмыстан шыққанда немесе өндіру кезінде үлкен мөлшерде қалдық пайда болғанда, осы қолданыстан шығарылған көміртегі талшықтар соңында қайда баратынын білесіз бе? Олар тек полигонаға жіберіліп, қоршаған ортаға жүк болып айнала ма?
Бүгін біз қолданыстан шығарылған көміртегі талшықтың "соңғы өмірін" ашамыз және оның қайта өңдеу жолындағы тамаша "саяхатын" бақылаймыз.

"Көміртегі қалдығы" шынымен қайдан шығады?

Қалдық көміртегі талшық материалдарының пайда болуы өндіруден тастап жіберуге дейінгі барлық циклды қамтиды және тек "тозуға" ғана байланысты емес. Шығу тегіне қарай бұл материалдар негізінен үш топқа бөлінеді:

өндіру бөлігіндегі "тән болатын қалдықтар":

Көміртек талшығын өндіру өте дәл және күрделі процесс болып табылады, оның әрбір сатысында қалдық пайда болуы мүмкін.
(1) Алғашқы талшықты өндіру кезеңінде өте қатаң технологиялық талаптар диаметрі біркелкі немесе беріктігі төмен болатын талшықтардың тікелей "қалдық талшық" ретінде шығарылуына әкеледі;
(2) Препрег өндіру кезінде көміртек талшықтарын кесу және смоламен байланыстыру нәтижесінде пайда болатын қиындылар мен толық емес қатаян құймалар жиі кездесетін қалдықтар болып табылады;
(3) Соңғы композитті формалау сатысында да ақаулар — мысалы, қалып қалдықтары мен көп көпіршіктері бар өнімдер өндіру бөлігінде "көміртек қалдығы"на айналады.
Бұл қалдықтар жоғары тазалыққа ие және қайта өңдеу құны салыстырмалы түрде жоғары.

Өңдеу бөлігіндегі технологиялық қалдықтар

Көміртек талшықтарының қоспаларын нақты өнімдерге жағдайға дейін өңдегенде, жаңа қалдық материалдар пайда болады. Мысалдарға автомобиль бөлшектерін кесуден туындайтын ұнтақтар, әуежаңдар бөлшектерін қисықтату кезінде шығатын көміртек талшықтарының шаңы және спорт құрал-жабдықтарын жинау кезінде пайдаланылмай қалған жартылай дайын өнімдер жатады. Бұл «үдерістік қалдықтар» негізінен ұнтақ немесе шаң түрінде болады. Пішіні бөлшектенген болса да, олардың жалпы көлемі үлкен. Өткенде көптеген компаниялар бұл қалдықты жою немесе полигона салу үшін ластану ретінде қарастырды. Алайда, қазіргі уақытта ол қайта өңдеу үшін қажетті ресурстың біріне айналды.

Қызметін аяқтаған қалдық

Бұл қалдық материалдардың ең түсінікті көзі. Жел турбиналарының жұмыс істеу мерзімі әдетте 20-25 жылға созылады. Аэрокосмостық компоненттердің пайдалану мерзіміне қатаң шектеулер қойылған. Автокузовтар, велосипед рамалары мен сноубордтар сияқты өнімдер де ұзақ уақыт пайдаланудан кейін қалдыққа шығарылады. Бұл соңғы қолданылатын өнімдердің көпшілігі салыстырмалы түрде бүтін құрылымға ие көміртегі талшықтарымен армировандалған пластик композиттер болып табылады, бірақ оларды бөлу үлкен қиындықтар туғызады. Олар қазіргі уақыттағы қайта өңдеу жұмыстарының негізгі бағыты мен басты кедергісі болып табылады. Бірінші ұрпақ көміртегі талшықты өнімдер қолданыстан түсіп, қызмет ету мерзімінің соңына жеткен сайын, осы қалдық материалдар көлемі тез өсуде.

Оны жерге көмумен қоштасыңыз: Көміртегі қалдықтарының қайта туу жолы

Көміртегі талшықтарының негізгі құндылығы оның өте жоғары механикалық қасиеттерінде, тіпті қалдық материалға айналған кезде де сақталады. Әртүрлі қайта өңдеу технологиялары арқылы ол бірнеше салаларда қайта туып, «ресурсты-өнім-қалдық-қайта өңделген ресурсты» тұйық циклын жүзеге асырады.
Конструкциялық күшейтпе
Көміртегі талшықтардың қалдық материалдарын кесілген жіпшелерге немесе ұнтаққа дейін ұнтақтау - ең тікелей қайта өңдеу әдістерінің бірі. Бұл «көміртегі бөлшектері» пластмасса, темірбетон және асфальт сияқты негізгі материалдарға араластырылған кезде, материалдың беріктігін, тозуға қарсы төзімділігін және старениеға қарсы төзімділігін лезде арттыратын күшейткіш толтырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, көміртегі талшық ұнтағымен күшейтілген пластмассалар коллекторлардың қақпақтары мен қоршаулар сияқты коммуналдық құрылғыларды жасауда пайдаланылып, олардың жүк көтергіштік қабілетін едәуір арттырады. Жол төсеу үшін пайдаланылатын көміртегі талшықпен араластырылған асфальт бетінің жарылуын азайтады және жұмыс істеу мерзімін ұзартады. Кесілген көміртегі талшықтарды ғимарат панельдеріне қосу да оларды жеңілірек және мықтырақ етеді.

Функционалды материалдар

Көміртегі талшықтары өзіндік жақсы жылу оқшаулау және электр өткізгіштік қасиеттеріне ие, сондықтан функционалды материалдар саласында қайта өңделгеннен кейін де үлкен құндылыққа ие болып табылады. Ерекше өңделген көміртегі талшықтары жоғары температураға төзімді изоляциялық матадан өнеркәсіптік пештер мен металлургиялық жабдықтарда жылу оқшаулау қабаты ретінде қолданылатындай етіп өңделеді. Дәстүрлі жылу оқшаулау материалдарымен салыстырғанда, ол жеңілірек және жақсырақ жылу қасиеттеріне ие. Одан жасалған дыбыс жұтырушы материалдар ғимараттарды дыбыстан оқшаулау жобаларында және автомобиль ішінде қолданылып, дыбыс ластануын тиімді түрде азайтады. Сонымен қатар, оның өткізгіштік қасиеттері де маңызды — өткізгіш мата ретінде өңделгенде, оны электрстатикалық едендерде және электромагниттік экрандаушы бөлшектерде қолданып, электронды құрылғылардың бөгеуліктерден қорғалуына болады.

Қайта өңделген конструкциялық компоненттер

Таза көміртегі талшықтарын қайта өңдеу үшін жоғары температуралық пиролиз және еріткіш арқылы қалпына келтіру сияқты әдістерді қолданып, бастапқы күйіндегі ұзын талшықтарды бөліп алуға және жаңа препрегтер алуға болады. Қайта өңделген препрегтер бастапқы материалдарға қарағанда беріктігі төмен болса да, салмақ тасымайтын конструкциялық элементтердің талаптарын толық қанағаттандырады. Қолданылуына автомобиль ішкі панельдері, аспаптар блогы, дрондардың рамалары және кіші көлемді қайықтардың корпусы жатады. Бұл тәсіл тек өндіріс шығындарын ғана төмендетіп қоймайды, сонымен қатар таза көміртегі талшығына деген тәуелділікті азайтып, ресурстарды тиімді қайта қолдануды мүмкіндік етеді.

Энергетика секторы

Энергетика және экология салаларында қолданыстан шығарылған көміртегі талшығы жаңа қолданыс тапты. Оны қуысты материалдарға өңдеп, өнеркәсіптік әктер мен шығатын газдардағы ауыр металл иондары мен органикалық ластағыштарды тазарту үшін адсорбент ретінде пайдаланады, бұл елеулі тазарту нәтижесін береді. Модификациялаудан кейін ол литий-ионды аккумуляторлар мен суперконденсаторлар үшін электрод материалы ретінде де пайдаланылуы мүмкін, энергия сақтау құрылғыларының өнімділігін және қызмет ету мерзімін арттырады. Бұл көптеген салаларға қолдану көміртегі қалдықтарын «экологиялық жүктеме» ретінен гөрі «экологиялық активке» айналдырады.

Шектеусіз циклдық экономиканың мүмкіндіктері

Қолданыстан шығарылған көміртегі талшығын тек қана «қалдық» деп емес, «қате орындағы ресурс» деп қарау — бүкіл өнеркәсіпке тарап отырған терең түрленудің белгісі.

Өндірушілер үшін: қайталап өңделген көміртегі талшығын пайдалану шикізат шығындарын едәуір азайтады және көміртегі ізін төмендетеді, бұл ЕСБ (Қоршаған орта, Әлеуметтік және Басқару) даму талаптарына сәйкес келеді.

Тұтынушылар үшін: Біз жақын арада жоғары өнімділік пен экологиялық таза сипаттамаларды үйлестіретін көбірек өнімдерді көре аламыз, бұл жасыл тұтыну үшін жаңа таңдау мүмкіндіктерін ұсынады.

Бір килограмм көміртек талшығын қайта өңдеу өндіруде тұтынатын энергияны ондаған есе үнемдейді және парниктік газдардың шығарылуын қатты төмендетеді.

Қоқысқа айналған көміртек талшық материалдарын қайта өңдеудің жоғары құны тұйық пайдалану дамуына дейінгі уақытта кедергі болып келгенін ескеру қажет. Технологиялардың дамуымен қоса физикалық және химиялық қайта өңдеу әдістерінің тиімділігі тұрақты түрде артып келеді, қалпына келтіру құнын төмендетеді. Нәтижесінде барлау саласына барынша көп компаниялар инвестиция салуда. Алдағы уақытта тұйық экономика жүйесі жетілдірген сайын көміртек талшық өнеркәсібінде қоқысты құнды ресурстарға айналдыру орынды болады.

Өндіріс желілеріндегі қалдық жіпшелерден бастап қолданыстан шығарылған желдеткіш қанаттарына дейін, көміртегі талшықтарының әрбір қалдығы жаңаруға айтарлықтай бағыт береді. Екідайлы көміртегі мақсаттарына сүйене отырып, шеңберлік экономика ресурстарды тиімді пайдалануға мүмкіндік беріп қана қоймай, жасыл өнеркәсіптің дамуы үшін шексіз мүмкіндіктерді де ашады. Мүмкін бір күні сіздің қолыңыздағы өнімдерде бұрынғы өмірден қалған көміртегі талшықтары болады — бұл шеңберлік экономиканың ең қызықты қыры.

Қалдықтарды қайта өңдеудің қандай басқа да оқиғаларын білгіңіз келеді? Төмендегі пікірлерде өз ой-пікіріңізді бөлісіңіз!