La fibra de carboni és millor per al medi ambient que l'acer?

 

Home, vull un cotxe volador. Què genial seria, oi? I el fet que avui ésRetorn al FuturDay només destaca el fet que ara, el 2015, nosaltreshauriatenir cotxes voladors. Si Doc ho pot fer amb la tecnologia 2015, per què no ho podem fer nosaltres? Una part del motiu és perquè encara estem treballant en la tecnologia flotant, una part perquè estem descobrint com plegar les rodes sota el cotxe de la manera més fantàstica possible, i una part perquè els cotxes són molt pesada. Vull dir, quan hi penses, estàs assegut al mig d'entre 3000 i 5000 lliures d'acer i accelerant. Fer-ho de terra sense unes ales enormes i una pista no és un petit truc. DeLoreans pesava una mica menys que això, al voltant de 2700 lliures, però encara és més d'una tona de metall per aixecar-se del terra. Per sort, la ciència. Els fabricants d'automòbils s'adonen que els cotxes són pesats i que la pesadesa significa un major consum de combustible. Amb els estàndards d'eficiència del combustible cada cop més estrictes, els interessa eliminar part d'aquest pes addicional. Per això, busquen la fibra de carboni.

Què és la fibra de carboni?

La fibra de carboni és... bé... fibres de carboni. Intenta seguir aquí, subtítol. Més concretament, es tracta de fibres formades per àtoms de carboni que es poden teixir en un material, o combinar-se amb una resina per formar quelcom una mica més rígid. Aquest últim s'anomena polímer reforçat amb fibra de carboni (CFRP), però també es pot anomenar fibra de carboni perquè... vaga. La fibra de carboni és lleugera, té una alta resistència a la tracció, tolerància a alta temperatura, alta resistència química, alta rigidesa i baixa expansió tèrmica. En altres paraules, està molt sobrequalificat per ser el bat de softbol de llançament lent del teu oncle. S'utilitza per fer de tot, des d'interiors de cotxes fins a helicòpters amb control remot i bicicletes de carreres. I ja s'utilitza àmpliament tant a la indústria de la fabricació d'automòbils com a la indústria aeroespacial, de manera que els cotxes voladors haurien de ser el següent pas lògic, oi? A RecycleNation ens queixem molt del carboni, però fins i tot ens adonem que no està exempt dels seus usos (com ser la base de la vida, o el que sigui). I crear materials lleugers i superforts és un d'ells. A més, fent les petites bombolles a les meves begudes gasoses. Tot i la seva propensió a ser increïble, la fibra de carboni té un impacte ambiental que no es pot ignorar.

Quin és l'impacte ambiental de la fibra de carboni?

Bé... és difícil de dir. No hi ha dubte que la fibra de carboni costa una tona d'energia per produir. De fet, consumeix aproximadament 14 vegades més energia que produir acer, i el procés de creació emet una quantitat important de gasos d'efecte hivernacle. D'altra banda, la fibra de carboni no es corroeix, es degrada, no s'oxida ni es fatiga. Això vol dir que té un cicle de vida molt més llarg, de manera que potencialment només s'ha de produir una vegada on una peça d'acer s'hauria de substituir diverses vegades. Això fa que l'impacte del seu cicle de vida complet sembli molt millor. I, igual de important, els usos principals de la fibra de carboni en aquests moments són a l'automoció i l'aeroespacial, on el pes determina la quantitat de combustible utilitzada. Menys combustible significa menys emissions, i com que una peça de fibra de carboni pesa aproximadament un 20 per cent del que pesa una d'acer, això significa una puntuació encara millor per a la fibra de carboni. L'acer té l'avantatge de ser infinitament reciclable. Es pot convertir una tona d'acer en milers de quilòmetres de filferro, un xassís d'automòbil amb prou forquilles per fer plorar d'alegria el Blue Raja. I quan acabis, pots tornar-lo a fondre i fer... bols o el que sigui. No sé per a què s'utilitza l'acer en aquests dies. Guitarres? La fibra de carboni, en canvi, gairebé mai no es recicla i sobreviu molt de temps a l'abocador (vegeu la degradació més amunt). I, de les 50,000 tones mètriques de fibra de carboni que es van produir l'any passat, unes 10,000 d'aquestes es van abocar al corrent de residus sense convertir-ne mai en un producte. Va acabar com a ferralla del procés de fabricació.

Es pot reciclar la fibra de carboni?

Abso-frickin'-lutely. Ara. Però no sempre va ser així. La recuperació i el reciclatge de fibra de carboni és un procés força nou. I, tot i que no és tan car com crear nous CFRP, no és barat. Normalment succeeix en un procés anomenat piròlisi, que literalment es tradueix en ruptura per foc. Dolç. La fibra de carboni s'escalfa a temperatures ridículament calentes en un entorn sense oxigen, de manera que en realitat no s'encén. Totes les coses addicionals es fonen i et quedes amb fibres de carboni prístines que es poden reutilitzar per a qualsevol cosa per a la qual es van utilitzar les fibres originals. La fibra de carboni també es pot reciclar mitjançant la mòlta o la trituració, que és igual d'eficaç, però et deixa amb una fibra més curta. Les fibres més curtes són més febles que les més llargues, de manera que el resultat no és tan útil com les fibres de piròlisi, però encara es poden utilitzar per a coses com els casos d'electrònica, que no necessiten una classificació d'accident. El reciclatge de fibra de carboni requereix més energia que l'acer, però a la llarga sembla que és millor per al medi ambient. Per tant, el que estic dient és que si vaig a substituir tot l'acer del meu DeLorean per fibra de carboni, millor que m'asseguro que es va reciclar per piròlisi. En cas contrari, no anirà tan bé després que l'he tocat amb unes quantes torres del rellotge.