تبدیل قطعات فرسوده خودرو به نانو مواد با ارزش

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، به نقل از پایگاه خبری فناوری نانو ایران، دانشگاه رایس و شرکت فورد موتورز از فرآیند گرمایش ژول برای بازیافت پلاستیک‌های مورد استفاده در وانت‌های فرسوده F-۱۵۰ استفاده می‌کنند.

محققان دانشگاه رایس و شرکت خودروسازی فورد با هم در حال کار بر روی تبدیل قطعات پلاستیکی خودرو‌های فرسوده به آلوتروپ‌هایِ کربن گرافن، از طریق فرآیند گرمایش ژول هستند.

آزمایشگاه جیمز تور در دانشگاه رایس، گرمایش فلاش ژول را در سال ۲۰۲۰ برای تبدیل زغال سنگ، مواد غذایی زباله، پلاستیک و سایر مواد به گرافن معرفی کرد.

مقادیر زیادی پلاستیک در خودرو‌های فرسوده یافت می‌شود و دفع مسئولانه آن بسیار مهم است، زیرا ممکن است برای مدت طولانی در محل دفن زباله بماند. محققان در کار اخیر خود در مورد فرآیند چرخه بازیافت پلاستیک‌های زائد به دست آمده از خودرو‌های فرسوده و تبدیل آن به گرافن با استفاده از گرمایش ژول توضیحاتی ارائه کردند.

هدف این پروژه که توسط تور و کوین ویس هدایت شد، استفاده مجدد از آن گرافن برای ساخت فوم پلی اورتان تقویت شده برای وسایل نقلیه جدید بود. آزمایشات نشان داد فوم تزریق شده با گرافن ۳۴ درصد افزایش در استحکام کششی و ۲۵ درصد افزایش در جذب نویز با فرکانس پایین دارد. این نتیجه تنها با ۰٫۱ درصد وزنی یا کمتر از گرافن به دست می‌آید.

جیمز تور می‌گوید: «فورد ۱۰ پوند مخلوط ضایعات پلاستیکی را از یک مرکز خرد کردن خودرو برای ما ارسال کرد. این مخلوط گل‌آلود و مرطوب بود. ما آن را با فرآیند گرمایش ژول تغییر دادیم و گرافن را به فورد برگرداندیم، آن‌ها این گرافن را در کامپوزیت‌های فوم جدید قرار دادند و هر کاری که قرار بود انجام دهد را انجام داد. سپس آن‌ها کامپوزیت‌های جدید را برای ما ارسال کردند و ما این کامپوزیت‌ها را دوباره در معرض گرمایش ژول قرار دادیم و دوباره آن‌ها را به گرافن تبدیل کردیم. این یک نمونه عالی از بازیافت چرخه‌ای است.»

آزمایشگاه دانشگاه رایس برای آزمایش اینکه آیا مخلوط پلاستیک‌های فرسوده قابل تغییر است یا خیر، تکه‌های پلاستیک به دست آمده از سپر‌های پلاستیکی، واشرها، روکش‌ها، صندلی‌ها و روکش در‌ها را از وانت‌های F-۱۵۰ به یک دستگاه آسیاب منتقل کرده و آن‌ها را خرد کردند.

تجزیه و تحلیل چرخه عمر (LCA) گرافن به دست آمده از قطعات خودرو با آن‌هایی که توسط روش‌های دیگر تولید می‌شود مورد مقایسه قرار گرفت تا کارایی بازیافت ارزیابی شود. نتایج آن‌ها نشان داد که گرمایش فلاش ژول می‌تواند گرافن را با کاهش مقدار قابل توجهی در انرژی، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و مصرف آب کمتر در مقایسه با روش‌های دیگر، تولید می‌کند.