دراسة أمريكية للاستفادة من بلاستيك السيارات

تحتوي السيارة الأمريكية المتوسطة الآن على مئات الكيلوجرامات من البلاستيك التي ينتهي بها المطاف في مكب النفايات عندما يتجاوز عمر السيارة استخدامها، ولكن عملية جديدة يمكن أن تحول تلك النفايات البلاستيكية إلى الجرافين الذي يمكن استخدامه لإنشاء أجزاء جديدة للسيارات

يمكن تحويل البلاستيك القديم من السيارات المخردة إلى جرافين عن طريق طحنه إلى غبار وضغطه بالكهرباء عالية الجهد ، وهي عملية يمكن أن توفر كميات كبيرة من البلاستيك من مكبات النفايات.

الجرافين هو شكل من أشكال الكربون بسمك الذرات مع عدد من الخصائص الكهربائية والمواد المفيدة. اكتشف جيمس تور وزملاؤه في جامعة رايس بتكساس سابقًا أنه يمكن تحويل البلاستيك إلى جرافين عبر عملية تسمى تسخين الجول الفلاش ، حيث يتم تسخين المادة إلى درجات حرارة تزيد عمومًا عن 2700 درجة مئوية عن طريق تمرير الفولتية العالية من خلالها.

وعملوا الآن مع شركة Ford لتصنيع السيارات لإثبات أنه يمكن استخدام هذا الجرافين لتصنيع أجزاء جديدة للسيارات ، وأن هذه الأجزاء الجديدة يمكن إعادة تدويرها مرة أخرى إلى جرافين جديد.

وقال تور: "ليس عليك دفن هذه الأشياء بعد الآن". "كل ما عليك هو تحويله إلى جرافين ، ووضعه في مركبك الجديد ، وبعد ذلك ، عندما تنتهي من هذه المركبات بعد 50 عامًا ، وميضها مرة أخرى ، وتحويلها إلى جرافين ، ووضعها في مركبات مرة أخرى."

ويأخذ تور وزملاؤه النفايات البلاستيكية التي تم طحنها إلى جزيئات يبلغ قطرها حوالي 1 ملم. تحول عملية الجول الوميض أي كربون موجود إلى جرافين ، بينما يبخر في نفس الوقت أي عناصر أخرى ، مثل الهيدروجين أو الأكسجين أو الكلور أو السيليكا ، الموجودة في النفايات البلاستيكية. تقول الجولة إنه يمكن التقاطها وإعادة استخدامها في المستقبل.

كما يعتمد محصول العملية على كمية الكربون الموجودة: يحتوي البولي إيثيلين عالي الكثافة على 86 في المائة من الكربون بالكتلة ، بينما يحتوي البولي فينيل كلوريد على 38 في المائة فقط.

"نحن فقط نأخذ هذا المزيج من اللدائن الهندسية وأي شيء آخر ؛ سيكون هناك بعض البولي بروبلين ، وبعض البولي إيثيلين ، وكلها مختلطة معًا. في أقل من ثانية واحدة ، نقوم بتحويله إلى جرافين ، ".

واضاف أن البحث يظهر أن أجزاء معينة من السيارات يمكن إعادة تدويرها مرارًا وتكرارًا ، مما يؤدي إلى تجنب كميات كبيرة من النفايات في مكبات النفايات. وبحسب فريق البحث ، تحتوي السيارة الأمريكية المتوسطة على ما بين 200 و 350 كيلوجرامًا من البلاستيك. تم تصميم العديد من هذه المواد البلاستيكية من مواد متعددة ، مما يجعل إعادة تدوير النفايات أمرًا صعبًا ، ولكن عملية الجول لا تفرق بين أنواع البلاستيك.

وتحتوي كمية متزايدة من البلاستيك المستخدم في السيارات على مادة الجرافين ، والتي تضيف العديد من الخصائص المرغوبة ، مثل القوة العالية وإيقاف الصوت بشكل أفضل ، لا سيما في الترددات المنخفضة.

وأخذ الفريق المواد من المصدات والحشيات والسجاد والمقاعد من شاحنات بيك آب Ford F-150 وقاموا بتحويلها إلى الجرافين. استخدمت شركة Ford هذا لإنشاء أجزاء بلاستيكية جديدة للسيارات ووجدت أن هذه الأجزاء تتمتع بأداء مشابه للأجزاء القياسية المصنوعة من الجرافين الطازج.