از جمله مزیت های زیست محیطی کامپوزیت‌های FRP می توان به تولید CO2 کم، دوام بیشتر محصولات و منابع و انرژی کمتر موردنیاز و قابلیت بازیافت اشاره کرد. در گروه عصر کامپوزیت ما نهایت تلاش خود را می کنیم تا از منابع به نحو احسن استفاده کنیم و تا جایی که می توانیم از محیط زیست محافظت نماییم و با آشنایی بیشتر محصولات کامپوزیتی و فرهنگسازی استفاده از این محصولات، رسالت خود مبنی بر محافظت بیشتر از محیط زیست را انجام دهیم. در ادامه با مزیت های زیست محیطی کامپوزیت و نحوه بازیافت این محصولات بیشتر آشنا می شوید.

محصولات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف به دلیل وزن کم، خواص مکانیکی خوب و مقاومت عالی در برابر خوردگی، عایق الکتریکی و حرارتی، دوام منحصر به‌ فرد با حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری، مزایای زیست‌محیطی قابل‌توجهی دارند. وزن کم محصولات کامپوزیتی نصب آن‌ها را آسان می‌کند و همچنین به دلیل استحکام بالا اغلب منجر به‌ حداقل‌رساندن استفاده از مواد می‌شود. به‌طورکلی، کامپوزیت‌های فایبرگلاس به دلیل تأثیرات مثبت زیست‌محیطی خود شهرت خوبی دارند و مزیت های زیست محیطی کامپوزیت ها قابل توجه و از نکات مثبت آنها است.

کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با الیاف جایگزینی مطمئن‌ برای مصالح سنتی مانند فولاد، آلومینیوم و بتن هستند. در مقایسه با این مواد، تولید محصولات FRP انرژی کمتری مصرف می‌کند و گازهای گلخانه‌ای کمتری منتشر می‌کند که منجر به کاهش اثرات زیست‌محیطی و کاهش ردپای کربن می‌شود. تولید کامپوزیت های پلیمری معمولاً اثرات زیست‌محیطی کمتری نسبت به تولید و بازیافت مواد جایگزین مانند فولاد و آلومینیوم دارند. محصولات کامپوزیت FRP مقاومت بالایی در برابر پوسیدگی و خوردگی دارند، این محصولات عمر طولانی‌تری دارند نیاز به تعمیر و نگهداری حداقلی دارند و این به این معنی است که منابع تعمیر و نگهداری بسیار کمی مورد نیاز است.

مسلماً کامپوزیت ها در مقایسه با فولاد دارای معایبی هستند به طور مثال به‌راحتی قابل‌استفاده مجدد نیستند اما به دلیل عمر طولانی ای که نسبت به فولاد دارند برای مصارف صنعتی می‌توانند جایگزین بهتری باشند. این مزایای ذاتی منجر به پایداری کلی محصولات FRP می‌شود.

علاوه بر این، پروفیل های کامپوزیتی تأثیر مثبتی بر حمل و نقل و جابجایی و همچنین سایر بخش های ساخت و ساز دارند، به‌عنوان‌مثال، کامپوزیت‌های مورداستفاده در خودروها می‌توانند وزن کلی را تا 40 درصد در مقایسه با فولاد کاهش دهند. در طول عمر خودرو، این به معنای صرفه‌جویی در مصرف هزاران لیتر سوخت و در نتیجه کاهش آلاینده‌های مضر اگزوز است.

به‌طورکلی تولید محصولات کامپوزیتی باعث تولید با انرژی کارآمد، تولید CO2 کم، دوام بیشتر محصولات و منابع کمتر موردنیاز برای جابه‌جایی و نگهداری بیشتر می‌شود.

تولید کامپوزیت frp با حداقل مصرف انرژی یکی از مزیت های زیست محیطی کامپوزیت ها می باشد.

برترین بخش زیست محیطی تولید محصولات کامپوزیتی کاهش انرژی تولید مواد خام تا 80٪ نسبت به سایر محصولات سنتی همانند فلزات می‌باشد.

همچنین پروسه تولید محصولات کامپوزیتی نیز با حداقل انرژی انجام می گیرد، به عنوان مثال یکی از فرآیندهای بهینه مصرف انرژی در تولید محصولات کامپوزیتی، فرآیند پالتروژن است. این روش تولید به طور مؤثری تبخیر ترکیبات فرار را با استفاده از یک فرایند بسته محدود می‌کند. درعین‌حال، فرایند سخت شدن نیز از طریق آنچه به‌عنوان یک واکنش گرمازا شناخته می‌شود، گرما تولید می‌کند که این فرایند مصرف انرژی در واحد تولید شده را در سطح پایین نگه می‌دارد.

وزن سبک‌تر کامپوزیت ها = انتشار کمتر CO2

کامپوزیت‌ها نسبت وزن به استحکام بسیار خوبی دارند که امکان ایجاد طرح‌های سبک را فراهم می‌کند. در مقایسه با مواد دیگر مانند بتن، فولاد و آلومینیوم، استفاده از کامپوزیت‌ها بدلیل استحکام بالا، اغلب منجر به کاهش وزن برای محصول نهایی می‌شود.

در مقایسه با فولاد، محصولات کامپوزیتی چگالی کمتری دارند و کاهش وزن سازه‌های کامپوزیتی تأثیر مثبتی بر حمل‌ونقل و کاهش انتشار CO2 نیز دارد.

کامپوزیت‌ها به‌راحتی و بدون نیاز به ماشین‌آلات و دستگاه‌های ویژه و گران‌قیمت و سنگین نصب می‌شوند که امکان کاهش زمان نصب را نیز فراهم می‌کند.

طول عمر بالای کامپوزیت

کامپوزیت‌ها دارای طول عمر طولانی بیش از 50 سال بدون ازدست‌دادن محسوس خواص عملکردی هستند و کاربردهای بیشتر و بیشتری در چند سال گذشته به‌ویژه در صنعت ساخت‌وساز پیدا کرده‌اند.

پروفیل‌های کامپوزیتی از نظر دوام بی‌نظیر هستند. این بدان معناست که الزامات نگهداری و هزینه در طول عمر محصول حداقل خواهد بود. ویژگی‌های فنی محصولات کامپوزیتی عمر طولانی سازه مدنظر را حتی هنگام استفاده در مواردی مانند استخرهای شنا و برج‌های خنک‌کننده تضمین می‌کند.

مونتاژ دوباره و استفاده مجدد از کامپوزیت frp

محصولات کامپوزیتی امکان جداسازی آسان و استقرار مجدد را به عنوان ساخت و سازهای جدید برای رفع نیازهای خاص را فراهم می کند.

بازیافت کامپوزیت ها

بازیافت مواد مهندسی به پایداری و توسعه فرآیندهای صنعتی کمک خواهد کرد. امروزه فلزات، شیشه، پلاستیک ها و بسیاری از مواد مهندسی دیگر تا حد زیادی بازیافت می شوند. با این حال مواد کامپوزیتی به عنوان دسته خاصی از مواد مهندسی، هنوز به درستی بازیافت نشده اند. لازم به ذکر می باشد که بر خلاف ترموپلاستیک ها که به راحتی می توان آنها را دوباره ذوب کرد، پلیمرهای ترموست مصرفی در کامپوزیت ها دارای پیوند متقابل (کراس لینک) هستند و نمی توان آنها را ذوب و دوباره مورد استفاده قرار داد.

فعالیت های تحقیق و توسعه گسترده ای زیادی در زمینه بازیافت کامپوزیت ها انجام شده است و فناوری های مختلفی که هنوز تجاری نشده اند، اساساً در سه دسته توسعه یافته اند که در ادامه توضیح داده می شود:

روش بازیافت مکانیکی کامپوزیت ها

فرآیند بازیافت مکانیکی با کاهش اندازه ضایعات کامپوزیت (به 50 الی 100 میلی متر) توسط برش یا خرد کردن شروع می شود. سپس از طریق آسیاب چکشی یا سایر فرزهای با سرعت بالا ابعاد به 0.1 میلی متر تا 50 میلی متر کاهش می یابد. این ذرات ریز به عنوان تقویت کننده و یا فیلر در صنایع بتن سازی، پلیمر، کامپوزیت و… قابل استفاده می باشد که در نهایت باعث افزایش محسوس خواص مکانیکی خواهد شد. قابلیت بازیافت مکانیکی یکی دیگر از مزیت های زیست محیطی کامپوزیت های FRP است.

روش بازیافت حرارتی کامپوزیت ها

بازیافت حرارتی کامپوزیت ها شامل پردازش در دماهای بالا است. پردازش حرارتی زباله های کامپوزیتی می تواند شامل 3 نوع عملیات باشد:

(1) سوزاندن فقط برای تولید انرژی

(2) احتراق برای بازیافت الیاف و سایر پرکننده های معدنی  به همراه تولید انرژی در حین سوختن

(3) پیرولیز با بازیافت الیاف و تولید سوخت ثانویه و سایر مواد شیمیایی

روش بازیافت شیمیایی کامپوزیت ها

شامل فرآیندی برای تجزیه شیمیایی و حذف ماتریس با استفاده از حلال های قوی شیمیایی می باشد. فرآیند بازیافت شیمیایی می‌تواند هم الیاف و هم ماتریکس پلیمریزه‌شده را در قالب مونومرها یا مواد اولیه پتروشیمی دوباره تولید کند.

در حالی که کامپوزیت های FRP را می توان بازیافت کرد ولی در حال حاضر بازیافت کامپوزیت ها در ابعاد صنعتی از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. عدم وجود مواد ضایعات کامپوزیتی تجمیع شده در حجم بالا، هزینه به نسبت بالای بازیافت کامپوزیت ها و کیفیت پایین مواد بازیافتی سه عامل اصلی عدم تجاری سازی بازیافت کامپوزیت ها می باشد. قوانین زیست‌محیطی به ترویج بازیافت کمک می‌کند، اما پیشرفت‌های فناوری در درازمدت نیز مورد نیاز است.

امید است که تحقیقات و توسعه نوآورانه در آینده و فناوری‌های جدید جداسازی و بازیافت برای بازیافت مواد کامپوزیتی در آینده در دسترس باشد و مواد کامپوزیتی قابل بازیافت آسان‌تر برای صنعت توسعه یابد. به عنوان یک هدف بلندمدت دیگر، ما حتی می‌توانیم تصور کنیم که خودرویی کامپوزیتی با مواد کاملاً بازیافتی ساخته شود و رویای خودرویی که از زباله تولید شده باشد می‌تواند حقیقت داشته باشد.در این مقاله مزیت های زیست محیطی کامپوزیت را بررسی کردیم.