PFINZTAL, Germaniya - Uglerodli tolali doplok plastmassa samolyotning asosiy komponenti bo'lib qolmoqda, chunki u barqaror qayta ishlash kontseptsiyasini talab qiladi. Yaqinda Fraunhofer Kimyo Texnologiyalari Instituti (ICT) muhandislari qayta ishlangan uglerod tolasini akkumulyator va yonilg'i xujayralari materiallariga aylantirish jarayonini ishlab chiqdilar.
AKT muhandisi Elisa Seiler shunday dedi: "Bugungi kunda keng ko'lamli samolyotlar 50 foizdan ortiq uglerodli elyafli plastikdan iborat (CFRP)." CFRP qayta ishlangan materiallari hajmi juda katta. Misol uchun, Airbus 350 umumiy og'irligi 65 tonnadan ortiq. Bundan tashqari, ishlab chiqarish jarayonida boshqa tegishli chiqindilar miqdori hosil bo'ladi. ""
Seiler va uning hamkasblari Graphit 2.0 loyihasida ishtirok etishdi, u qayta ishlangan uglerod tolasi batareyasi va yoqilg'i xujayralari materiallarini tiklash jarayonini ishlab chiqdi. Yaqinda ular bipolyar plastinaning prototipini ishlab chiqarishdi.
Graphit 2.0 loyihasining maqsadi qayta ishlangan uglerod tolasini redox oqimi batareyalari kabi yuqori energiyani saqlash qurilmalari uchun ikkinchi grafit sifatida ishlatilishini ta'minlaydigan jarayonni ishlab chiqishdan iborat.
Loyihaning birinchi qismida muhandislar mexanik va termal qayta ishlash orqali uglerod tolasidan ikkilamchi xom ashyo olish uchun jarayon ishlab chiqdilar. Ushbu ikkinchi material grafit o'rnini bosuvchi sifatida ishlatiladi. Loyihaning ikkinchi qismida ikkilamchi grafit redoks oqimi batareyasi uchun bipolyar plastinkada sinovdan o'tkazildi.
Seiler shunday dedi: "Elektr chalg'itadigan narsa aviatsiya sohasida jiddiy masala." "Ishlab chiqaruvchi materiallarni bir amaldan keyingi dasturga o'tkazish orqali to'g'ridan-to'g'ri saqlangan qiymatlarni qayta ishlashni amalga oshirishi mumkin.
Silenning ta'kidlashicha, "Karbon tolasi elektr o'tkazuvchan va tabiiy grafit o'rnini bosuvchi sifatida mos keladi, tabiiy grafit ham ugleroddan iborat." "[Bu] manba kritik xomashyolarni hozir Xitoydan yuqori narxda import qilish kerak. Qayta ishlash CFRP ham qo'shimchadagi ishlab chiqarishda qo'llanilishi mumkin. "
Aviatsiya ishlab chiqaruvchilari 2015 yildan boshlab amalda bo'lgan Evropa Ittifoqi talablariga javob berishlari kerak - ular ishlatilgan avtoulovlarning o'rtacha og'irligining 85 foizini qayta ishlashni talab qilishadi. Germaniya kabi ba'zi mamlakatlarda CFRP chiqindixonalar taqiqlanadi va chiqindilarni yoqish zavodlari bunday materiallarni qabul qilishdan bosh tortishi mumkin.
Seiler va uning hamkasblari uglerod tolasini plastik matritsadan qutqarish yo'lini ishlab chiqdilar. Ular tolalar atrofida plastik matritsalarni yoqish uchun mikrodalga radiatsiyasidan foydalanadilar. Yonish anaerobik sharoitlarda bajarilishi kerak, shunda elyaflar 900 ° C gacha haroratda yonmaydi
Seiler "bu pirolizani parchalash deb ataladi", dedi. "Mikroto'lqin radiatsiyasining afzalligi - energiya tejamkorligi, barcha pechni endi isitishga hojat yo'q, faqat uning qismlari isitilishi kerak.
"Bizning polimer muhandislari qayta ishlangan elyaflarni termoplastik materiallarga biriktiradilar," deydi Seiler. Ushbu kompozit grafitga o'xshash xususiyatlarga ega va bipolyar plitalar ishlab chiqarish uchun javob beradi.
Seiler: "Prototiplarimiz o'tkazuvchanlik, zichlik va korroziyaga qarshi chidamlilik uchun barcha testlardan o'tdi". "Batareyalar va yonilg'i xujayralari uchun bipolyar plitalar ishlab chiqarish uchun qayta ishlangan CFRP tolalarni ishlatish odatda mumkinligini isbotladik. Bu shuni ko'rsatadiki, utilizatsiya umumiy asosdir.
Seiler shunday dedi: "Keyingi qadam batareya hujayrali tarmoqdagi bipolyar plitalarning xususiyatlarini ta'riflash va hayotni baholashni o'rganishdir". "Keyin biz texnologiyani sozlashni istaymiz, shunda biz qayta ishlangan CFRP seriyali bipolyar plitalar ishlab olamiz".
