Технології

Матеріал з паперових відходів зробить автомобілі легше і скоротить витрату палива

Зменшення ваги транспортних засобів скоротить кількість палива, необхідного для їх роботи. У дослідженні, нещодавно опублікованому в журналі Chemical Engineering Journal, вчені хімічно модифікували промислові відходи і переробили їх в легкий конструкційний матеріал, який можна використовувати при створенні автомобілів.

Image by Free-Photos from Pixabay

Нова розробка заощадить паливо у сфері приватного і комерційного транспорту, а також скоротить шкідливі викиди завдяки зменшенню кількості споживаного палива. Чим легший автомобіль — тим менше дизеля він «просить».

Дослідники почали з крафт-лігніну, побічного продукту звичайного процесу варіння целюлози. Крафт-лігнін — один з основних відходів паперової промисловості, обсяг якого становить близько 50 млн тонн на рік. Відпрацьований лігнін зазвичай спалюється для одержання тепла, проте при цьому також виділяється СО2 в навколишнє середовище. Хімічна переробка крафт-лігніну в більш корисний матеріал підвищить екологічність виробництва паперу в цілому.

«Ми провели хімічну модифікацію полімеру крафт-лігніну, а саме ацетилування, — пояснює перший автор дослідження, Ласло Сабо. — Оптимізація ступеня ацетилування мала вирішальне значення для наших досліджень ».

Контрольована реакція була важлива для оптимізації здатності крафт-лігніну бути сумісним з іншим полімером — поліакрилонітрилом. Мета — отримання якісних вуглецевих волокон для створення штучного композиту. Якщо ацетилування виконано невірно, вуглецеві волокна будуть низької якості.

Сітка з тонких вуглецевих волокон, виготовлена в оптимізованих умовах (зліва направо: електрозпрядіння волокна, термостабілізовані волокна, вуглецеві волокна). Надано: Університет Канадзави.

У результаті вченим вдалося створити тонкі однорідні волокна без термічної обробки, що погіршує якість волокна. При використанні модифікованого полімеру волокнистий мат показав майже трикратне поліпшення механічної міцності.

Подібні інженерні композити широко використовуються в космічних апаратах, автомобілях, пластиці, бетоні і багатьох інших продуктах і технологіях. Коли ці дослідники мінімізують витрати на виготовлення своїх нових вуглецевих волокон, можливо, автомобілі майбутнього стануть легше, довговічніше і економічніше. З огляду на, що кожна галузь промисловості використовує транспорт, кожен буде економити гроші, і кожен бізнес буде більш екологічний.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»