Da Kohlenstofffasern teuer sind, eine gute Gesamtleistung aufweisen und hauptsächlich im anspruchsvollen militärischen und zivilen Bereich oder in speziellen Bereichen eingesetzt werden, unterliegen ihre Entsorgungsverfahren strengen Vorschriften und sind daher nicht oder kaum wiederverwendbar. Ihr Kohlenstoffgehalt beträgt über 90 % und die Herstellungskosten sind deutlich höher als bei herkömmlichen Fasern. Die direkte Verbrennung im Freien oder die Zementherstellung sowie andere indirekte Verbrennungsverfahren führen nicht nur zu erheblicher Umweltverschmutzung, sondern sind auch sehr unwirtschaftlich, d. h. der soziale und wirtschaftliche Nutzen ist gering. Für das Recycling von Verbundwerkstoffen im Kerngefüge wird meist chemische Hydrolyse eingesetzt. Darüber hinaus wird häufig die kostengünstige direkte Vergrabung zur Abfallentsorgung eingesetzt. Über viele Jahre oder gar nie verrottet die Vergrabung, um giftige Substanzen zu extrahieren, was langfristig Boden und Grundwasser verschmutzt und später durch Umwelt- und andere Vorschriften schrittweise verboten wird. Zusammenfassend kann man sagen, dass Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe in zwei Arten entsorgt werden können: mechanisches Recycling, stoffliches Recycling und energetische Verwertung. In der späteren Vergleichsanalyse werden jedoch auch Verfahren der Energierückgewinnung und Verbrennung, wie beispielsweise bei der Zementherstellung, weiterhin in den Diskussionsrahmen einbezogen.
Schwarzes Gold
Kohlefaser (CF) ist eine schwarze anorganische Polymerfaser aus Kohlenstoffelementen mit der Molekülstruktur einer Grenzfläche zwischen Graphit und Diamant. Sie zeichnet sich durch Wärmeleitfähigkeit, Leitfähigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Reibungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Sie wird hauptsächlich zur Verbesserung von Harz, Metall, Keramik, Zement und anderen Substratmaterialien als fortschrittliches Strukturmaterial verwendet und findet breite Anwendung in allen Lebensbereichen. Das Aufkommen von Kohlefasern und ihren Verbundwerkstoffen wird in jüngerer Zeit als „schwarze Revolutionäre des 21. Jahrhunderts“ bezeichnet.
Wert und Bedeutung der Rückgewinnung von Carbonfaserabfällen
Wie jedes Material hat auch Kohlefaser ihre eigenen Nachteile, obwohl sie über hervorragende Eigenschaften verfügt, die mit denen anderer oben genannter Materialien nicht vergleichbar sind. Ihre Nachteile zeigen sich hauptsächlich in drei Aspekten: Erstens ist sie stoßfest und leicht zu beschädigen. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve ähnelt einer Geraden, was zu einem Verlust der axialen Festigkeit führt. Zweitens oxidiert sie unter Einwirkung starker Säuren leicht, was zu Metallkarbidbildung, Aufkohlung und elektrochemischer Korrosion führt. Drittens ist die Produktionstechnologie aufwendig, der Energieverbrauch hoch, die Umweltverschmutzung stark und der Preis hoch (für E-Glasfaser 20- bis 200-mal höher).
Behandlungsmöglichkeiten
Zu den möglichen Methoden der Abfallentsorgung zählen Vergraben, Wiederverwendung, mechanisches Materialrecycling (auch als physikalische Zerkleinerungsmethode bezeichnet), Verbrennung, Materialrecycling und Energierückgewinnung (auch als physikalische Chemie bezeichnet), chemische Hydrolyse, Zementherstellung und 7 weitere Kategorien.
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Beitragszeit: 26.09.2019
