![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Sinterizarea la rece poate salva plasticul, ceramica, componentele bateriei din gropile de gunoi![]() _ Sinterizarea la rece poate salva plastic, ceramică, componente ale bateriilor din gropile de gunoiReciclarea nu împiedică neapărat ca un articol să ajungă în cele din urmă într-un depozit de gunoi, potrivit Enrique Gomez, decan asociat interimar pentru capital și incluziune și profesor de inginerie chimică în Penn. Colegiul de Stat de Inginerie. În schimb, reciclarea pur și simplu întârzie sfârșitul vieții. Sticlele de plastic care sunt reciclate și apoi transformate în covor, de exemplu, ajung în cele din urmă la groapa de gunoi atunci când covorul se uzează și este aruncat. Cu toate acestea, sinterizarea la rece - procesul de combinare pe bază de pulbere. materialelor în forme dense la temperaturi scăzute prin presiune aplicată folosind solvenți—permite ca materialele să fie reciclate din nou și din nou. „Aceasta este ideea cu sinterizarea la rece: puteți lua două sau mai multe materiale care au fost destinate pentru depozit, combinați-le și creați un compozit și reciclați compozitul din nou și din nou, fără pierderi de performanță", a spus Gomez. În trei lucrări recente, Gomez și echipa sa descriu trei noi utilizări pentru sinterizarea la rece. care avansează reciclarea în știința materialelor. Într-o lucrare publicată în Materials Horizons, cercetătorii au folosit sinterizarea la rece pentru a combina polipropilena – un deșeu de plastic comun care este greu de reciclat din cauza problemelor legate de procesare și sortare – cu o ceramică. material. Rezultatul a fost un compozit care ar putea fi folosit pentru a face materiale de construcție structurale, cum ar fi gips-carton sau pardoseli în aer liber. „Plasticul sinterizat la rece cu materiale ceramice produce compozite puternice, dure, perfecte pentru utilizarea în construcții”, a spus Po-Hao. Lai, doctorand în inginerie chimică și primul autor al lucrării. „Aceste compozite pot suferi mai multe cicluri de reciclare doar cu adăugarea de apă, oferind un consum mai mic de energie și apă în comparație cu materialele de construcție convenționale.” În plus, reciclarea tradițională duce adesea la downcycling, unde calitatea materialului. scade cu fiecare ciclu de reciclare, rezultând în pierderea proprietăților valoroase, potrivit cercetătorilor. Prin combinarea deșeurilor de plastic cu ceramică în compozite, metoda nu numai că abordează limitările reciclării mecanice, ci depășește și dezavantajele ceramicii, cum ar fi fragilitatea. Atunci când materialele de construcție au ajuns la sfârșitul duratei de viață, acestea poate fi măcinat din nou în procesul de sinterizare la rece și reutilizat. Cercetătorii au demonstrat competența în re-macinarea și sinterizarea la rece a compozitului de până la 10 ori. „Dacă vă refaceți platforma folosind aceste materiale și apoi decideți că doriți să-i schimbați designul, îl puteți recupera pur și simplu, șlefuiți. și sinterizați la rece și transformați-l în altceva, cum ar fi o verandă sau o bancă”, a spus Bryan Vogt, profesor de inginerie chimică și coautor corespondent al lucrării Materials Horizons. Într-un studiu publicat. în ChemSusChem, cercetătorii au aplicat sinterizarea la rece componentelor electrolitice solide și lichide ale bateriilor cu stare solidă. Bateriile cu litiu cu stare solidă sunt dense energetic, sigure, neinflamabile și pot fi utilizate în vehicule electrice, dispozitive portabile sau baterii de laptop. „Defecte ale bateriilor, cum ar fi goluri și fisuri cauzate de solicitarea mecanică asupra electroliții în stare solidă din baterii, pot bloca căile de transport litiu-ion și pot duce bateria la scurtcircuit”, a spus Yi-Chen Lan, doctorand în inginerie chimică și primul autor al lucrării. „Pentru a reciclăm electroliții care au suferit o degradare mecanică, folosim sinterizarea la rece pentru a redensifica microstructurile și reprocesăm electroliții compoziți prin amestecarea ceramicii cu polimeri și săruri de litiu." Ideea de sinterizare la rece a electroliților lichizi necesari în solid. bateriile de stat au apărut în 2018, când un cercetător postdoctoral din Grupul Gomez a spart accidental o probă de electrolit lichid în timpul unui experiment. „A decis să reproceseze proba de electrolit prin sinterizare la rece și am aflat că a funcționat la fel de bine după ce a fost reprocesată”, a spus Gomez. „Nu ne-am dat seama la momentul respectiv că acesta era un concept pe care îl puteam exploata și acesta a fost nașterea acestei lucrări.” Reprocesarea și reutilizarea electroliților utilizați în aceste baterii duce la un consum mai mic de energie și un impact mai mic asupra mediului în timp, care, la rândul său, promovează viabilitatea și sustenabilitatea tuturor tipurilor de baterii cu stare solidă, potrivit Lan. Într-o lucrare publicată în MRS Communications, cercetătorii au sinterizat la rece un compozit care intră în condensatoare, care sunt componente importante ale vehiculelor electrice. În experimente, ei au combinat titanatul de bariu ceramic cu teflon sau politetrafluoretilenă. „Lucrarea noastră în MRS Communications demonstrează potențialul de reciclare a materialelor care vor fi cruciale pentru electrificarea transporturilor și, prin urmare, reducerea gaze cu efect de seră”, a declarat Hongtao Sun, profesor asistent de inginerie industrială și de fabricație și coautor corespondent al lucrării. Sinterizarea la rece a fost dezvoltată în 2016 de o echipă de cercetători condusă de Clive Randall, directorul Penn. Institutul de Cercetare a Materialelor de Stat și profesor distins de știința materialelor și inginerie. „Acum vedem multe alte grupuri de cercetare adoptând procesul de sinterizare la rece din întreaga lume în universități, laboratoare naționale și chiar în industrie”, Randall a spus. „Am fost uimit de diversitatea aplicațiilor care apar, dar cercetările din Grupul Gomez stabilesc o cale pentru o economie circulară, o strategie extrem de importantă care este necesară pentru un viitor durabil. „
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu