Samoloty wycofywane z użytku generują odpady nieulegające biodegradacji. A co by było, gdyby kompozyty stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i kosmicznym po określonym czasie użytkowania same dzieliły się na materiały podstawowe? Naukowcy rozwijają technologię, która w przyszłości umożliwi recykling kompozytów epoksydowych.
Nad biodegradowalnymi kompozytami pracują naukowcy z Wojskowej Akademii Technicznej oraz Wojskowego Instytutu Chemii i Radiometrii. Jak wyjaśniają, do łączenia dwóch materiałów kompozytowych wykorzystuje się żywicę epoksydową. Jednak istniejące technologie ponownego rozdzielania materiałów są drogie i mało efektywne. Droga do takiego kompozytu, który po określonym czasie użytkowania sam by się dzielił na materiały podstawowe, wymaga opracowania nowego typu żywicy epoksydowej.
Samoloty, którymi zajmowałam się w swojej pracy badawczej, mają określony resurs, czyli okres zdolności użytkowej. Potem są wycofywane i najczęściej składowane, ponieważ przeprowadzenie koniecznych modyfikacji jest zbyt kosztowne. W ten sposób powstaje duża ilość odpadów nieulegających biodegradacji. Potrzebne jest więc rozwiązanie, które umożliwi recykling materiałów kompozytowych.
mówi dr inż. Agnieszka Derewońko z Wydziału Inżynierii Mechanicznej WAT
Dr inż. Agnieszka Derewońko zbadała żywicę epoksydową modyfikowaną dodatkami organicznymi, która służy do łączenia materiałów kompozytowych. W swoich badaniach zrezygnowała z dodatków ze źródeł kopalnych. Jej zdaniem, wyniki dają nadzieję na bardziej racjonalne gospodarowanie odpadami. Zastosowanie naturalnych dodatków może przyczynić się do stworzenia biodegradowalnych kompozytów, ułatwić ponowne wykorzystanie surowców i polepszyć stan środowiska naturalnego.
Biodegradowalne żywice epoksydowe z naturalnymi dodatkami już istnieją i są stosowane m.in. w przemyśle motoryzacyjnym. Dobrze się sprawdzają w mniej odpowiedzialnych konstrukcjach, na przykład w klejeniu wyściółki w samochodach. W przypadku tworzenia bardziej trwałych kompozytów, niestety, nie spełniają swojej roli. Zbyt słabo łączą ze sobą materiały, aby mogły one przejść bardzo wymagające testy, m.in. sprawdzające wytrzymałość każdego elementu konstrukcyjnego.
Kompozyty są tworzywem zbudowanym z co najmniej dwóch materiałów, które po połączeniu wykazują dużo lepsze właściwości niż każdy z tych składników z osobna. Ich największą zaletą jest duża trwałość i niewielka masa, dlatego chętnie wykorzystywane są m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i kosmicznym. Współcześnie są stosowane na bardzo dużą skalę. Materiały tego typu są trwałe, odporne na wilgoć, uszkodzenia mechaniczne i wysoką temperaturę, a także cechują się wysoką wytrzymałością.
W dziedzinie kompozytów obserwujemy bardzo szybki postęp. Naukowcy nie zawsze mają dostęp do najnowszych wyników badań z uwagi na rosnącą rolę tajemnicy przemysłowej. Dlatego tak ważne jest prowadzenie badań podstawowych w ośrodkach akademickich. Podjęłam je, ponieważ chcę stworzyć taką żywicę epoksydową, która pomimo zastosowania dodatków organicznych miałaby takie same parametry jak substancje stosowane dziś w konstrukcjach wysokiej odpowiedzialności, takich jak elementy konstrukcyjne w samolotach.
deklaruje dr inż. Derewońko
Jako dodatków do żywicy epoksydowej badaczka użyła celulozy i oleju sojowego. Okazało się, że etyloceluloza (EC) nie jest najlepszym dodatkiem do żywicy epoksydowej ze względu na jej słabą mieszalność. Zdecydowanie lepiej w tym obszarze wypada karboksymetyloceluloza (CMC).
Maksymalne wartości zarówno zmierzonych odkształceń, jak i naprężeń w krzywych naprężenie – odkształcenie, większe niż dla żywicy epoksydowej, zaobserwowaliśmy dla żywic epoksydowych modyfikowanych epoksydowanym olejem sojowym. Największe naprężenia wykryliśmy dla żywicy epoksydowej E601 modyfikowanej olejem sojowym 3 phr (ESO3). Największe odkształcenia wystąpiły dla próbek epoksydowych modyfikowanych olejem sojowym 10 phr (ESO10). Uzyskane wyniki wydają się interesujące i wskazują na celowość dalszych działań. Zamierzam kontynuować badania z żywicą epoksydową modyfikowaną 3 phr epoksydowanego oleju sojowego (ESO3) i 10 phr metylocelulozy (MC10).
wyjaśnia dr inż. Derewońko
Wyniki badań wykonanych we współpracy z dr. hab. inż. Wojciechem Fabianowskim i Jerzym Siczkiem z Wojskowego Instytutu Chemii i Radiometrii ukazały się w czasopiśmie „Materials”.
źródło: naukawpolsce.pap.pl
Zrównoważony rozwój – dodatkowe informacje:
Agenda 21, air-commerce, biologiczny potencjał Ziemi, carsharing, Cele Zrównoważonego Rozwoju (Sustainable Development Goals SDGs), cleantech, cykl życia produktu (Life Cycle Assesment LCA), czynniki ESG, degrowth (postwzrost), dekarbonizacja gospodarki (przemysłu), Dow Jones Sustainability Index (DJSI), dyrektywa (Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD), Dzień długu ekologicznego, efektywność energetyczna, ekologiczna dystrybucja, ekonomia ekologiczna, ekonomia subskrypcji, ekonomia środowiska i zasobów naturalnych, Europejski Zielony Ład (European Green Deal), Fit for 55, ekologiczna wysyłka i dostawa towarów, ekoprojekt, ekoprojektowanie, greentech, gospodarka niskooemisyjna, gospodarka obiegu zamkniętego (GOZ), greenwashing (ekościema, ekomanipulacja, zielone kłamstwo), inteligentna wieś (smart village), Konferencja RIO+20, kryteria ESG, Less waste, Lifestyles of Health and Sustainability (LOHAS), neutralność klimatyczna (net-zero), normy środowiskowe z serii ISO 14000 14001 26000, opakowanie ekologiczne (zielone opakowanie) (green packaging, sustainable packaging), paperless, Społeczna Odpowiedzialności Biznesu (CSR), Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR), produkty ekologiczne, Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w Sprawie Zmian Klimatu, Ranking Best Global Green Brands, REPowerEU, sparing economy, ślad ekologiczny (ecological footprint), ślad środowiskowy (environmental footprint), ślad węglowy (carbon footprint), ślad wodny (water footprint), transformacja energetyczna, United Nations Environment Programme (UNEP), Zero Waste, zielona gospodarka (green economy), zielone inwestycje, zielona rewolucja, zielona transformacja, zielone miejsca pracy – zielone kołnierzyki (green collar jobs, green jobs), zielone certyfikaty dla budynków (BREAM, LEED), zielone technologie, zielone trendy, zielone zarządzanie, zielony marketing – green (eco) marketing, zielony wzrost (green growth), znaki i oznaczenia ekologiczne, zrównoważone miasto, zrównoważony rozwój (sustainable development)
Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne
Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.
Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)
Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.
Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl
Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie
