Redukcja masy pojazdów zmniejszy ilość paliwa potrzebnego do ich obsługi. W badaniu opublikowanym niedawno w Chemical Engineering Journal, naukowcy zmodyfikowali chemicznie odpady przemysłowe i przetworzyli je na lekki materiał konstrukcyjny, który można wykorzystać w samochodach.

Nowe rozwiązanie pozwoli zaoszczędzić paliwo w pojazdach prywatnych i użytkowych, a także zredukuje szkodliwe emisje poprzez zmniejszenie ilości zużywanego paliwa. Im lżejszy samochód, tym mniej oleju napędowego „będzie zużyte”.

Naukowcy rozpoczęli od ligniny siarczanowej, produktu ubocznego konwencjonalnego procesu roztwarzania. Lignina siarczanowa jest jednym z głównych produktów odpadowych przemysłu papierniczego o ilości około 50 mln ton rocznie. Odpadowa lignina jest zwykle spalana w celu wytworzenia ciepła, ale powoduje to również uwolnienie CO2 do środowiska. Chemiczne przetwarzanie ligniny siarczanowej na bardziej użyteczny materiał poprawi ogólną trwałość produkcji papieru.

„Przeprowadziliśmy chemiczną modyfikację polimeru ligniny siarczanowej, czyli acetylację” - wyjaśnia Laszlo Szabo, jeden z autorów badania. „Optymalizacja stopnia acetylacji była kluczowa dla naszych badań”.

Kontrolowana reakcja była ważna dla optymalizacji zdolności ligniny siarczanowej do kompatybilności z innym polimerem, poliakrylonitrylem. Celem jest uzyskanie wysokiej jakości włókien węglowych do stworzenia sztucznego kompozytu. Jeśli acetylacja nie zostanie przeprowadzona prawidłowo, włókna węglowe będą słabej jakości.

W rezultacie naukowcom udało się stworzyć cienkie, jednorodne włókna bez obróbki cieplnej, co pogarsza jakość włókna. Przy zastosowaniu modyfikowanego polimeru włóknista mata wykazała prawie trzykrotną poprawę wytrzymałości mechanicznej.

Podobne kompozyty inżynieryjne są szeroko stosowane w statkach kosmicznych, samochodach, tworzywach sztucznych, betonie i wielu innych produktach i technologiach. Kiedy badacze zminimalizują koszty wytwarzania nowych włókien węglowych, samochody przyszłości mogą być lżejsze, trwalsze i bardziej ekonomiczne. Biorąc pod uwagę, że każda branża korzysta z transportu, każdy zaoszczędzi pieniądze, a każda firma będzie bardziej ekologiczna.