FAQ tecniche: Inquinamento da microcarbonio – VeloNews.com

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Hai una domanda per Lennard? Si prega di inviare un’e-mail a veloqna@comcast.net per essere incluso nelle FAQ tecniche.

Caro Lennard,
Mi piacciono i tuoi articoli tecnici su VeloNewse, come ho già scritto, i tuoi manuali di riparazione sono il regalo perfetto da includere con la nuova bicicletta di un cliente. Considero la tua notorietà degna e come tale hai un pulpito prepotente da cui attirare l’attenzione su nuove idee di cui noi ciclisti possiamo discutere e, si spera, aiutare l’industria delle biciclette ad andare in direzioni che sono buone per noi e per l’industria.

Come sapete, il telaio di una bicicletta in carbonio (né le eliche delle turbine eoliche) e i componenti non possono essere riciclati. Finiscono in una discarica e ora abbiamo un nuovo prodotto che sarà una “soluzione” per questa mancanza di rifiuti riciclabili. Il piano è macinarli e metterli nel nostro sigillante per pneumatici.

Credo che questo sia peggio che avere un mucchio di vecchi telai in fibra di carbonio rotti in una pila, piuttosto che atomizzarli e mettere il materiale nell’ambiente, in forma molecolare, il che rende le particelle di carbonio ancora più irrecuperabili rispetto a quando il materiale è ancora un grosso pezzo.

Spero che tu possa dedicare qualche minuto a pensarci e presentarlo ai tuoi elettori in modo da poter raggiungere un consenso su questo problema. Non credo che questa forma di riciclaggio del carbonio sia di supporto e dovremmo respingere questa idea e non sostenere questo prodotto come un pericolo per il nostro ambiente.
– Michael

Caro Michael,
Mi sto davvero prendendo qualche minuto per pensarci e lo presento qui con l’intento di ottenere un feedback che possa continuare a educare tutti noi. Con i recenti studi nelle notizie che hanno trovato microplastiche nel sangue degli esseri umani, apprezzo che tu abbia sollevato questo problema della contaminazione per sempre del nostro ambiente con cose che noi umani abbiamo fatto. Mi fa pensare ai miei contributi passati al micro-inquinamento nei miei passatempi preferiti: sci e ciclismo. Per molti decenni ho concentrato gran parte del mio allenamento, tempo, viaggio e attenzione sulle gare di sci di fondo e l’avvento delle scioline fluorurate che hanno reso gli sci così veloci in condizioni di caldo o di alta umidità è stata una rivelazione assoluta. Ora, dopo decenni di dispersione sulle piste innevate di tutto il mondo, quelle scioline e preparazioni da sci sono bandite nella Coppa del Mondo, poiché ciò che le rende così idrofobiche, veloci e resistenti è che sono PFAS (alcani perfluorurati) – i sostanze chimiche ”che ora sappiamo evitare. Quei PFAS sul fondo di migliaia di paia di sci in ciascuna delle maratone di sci a partecipazione di massa che facevo ogni inverno sono finiti nella neve, che si è sciolta e l’ha mandata nei fiumi, negli oceani e nella vita marina, e probabilmente di nuovo nei nostri corpi. E ho ancora molte di queste polveri fluorurate super costose e scioline fluorurate sul mio banco da lavoro per la preparazione degli sci e mi chiedo cosa diavolo farne. E questo mi fa pensare anche ai lubrificanti per catene “a secco”, molti dei quali contengono PFAS. Un’alta percentuale del loro volume tende anche ad essere solventi tossici che mantengono in soluzione gli ingredienti “secchi” scivolosi; quei solventi evaporano rapidamente e sono gas serra più potenti della CO2 Shoo. Grazie per avermi incoraggiato a pensare a come contribuiamo a questi problemi globali e quali misure possiamo adottare per ridurre tali contributi.

Per quanto riguarda la tua domanda, non ho modo di giudicare se sia preferibile mettere interi telai in carbonio in discarica o macinarli e metterli nel sigillante per pneumatici. Quindi, ho consultato l’uomo dietro quel sigillante, Josh Poertner. Essendo stato direttore tecnico di Zipp per molti anni prima di acquistare Silca, Josh ha la stessa esperienza con la fibra di carbonio di chiunque altro io conosca. Ecco cosa ha da dire a riguardo:

“In primo luogo, dobbiamo renderci conto che praticamente ogni prodotto sigillante sul mercato contiene attualmente una sorta di granuli di plastica e/o microplastica prodotti da scorte di petrolio vergine allo scopo di essere un additivo sigillante. Mentre alle aziende piace parlare dei loro additivi sicuri, i nostri test hanno rilevato microsfere di plastica in quasi tutti, con molti che utilizzano glitter di plastica, piastrine di plastica, microsfere di plastica, ecc., che possono finire nell’ambiente in caso di foratura, e tutti hanno un’intera filiera di approvvigionamento di materie prime e consumi energetici necessari a sostenerla.

Allo stesso modo, molti sigillanti contengono già fibre di vetro, ancora una volta, da stock vergini, prodotte esclusivamente come additivo per il sigillante. Una manciata contiene fibre di carbonio macinate o fresate a <1 mm di lunghezza come additivo, e dei due marchi che lo fanno, entrambi utilizzano fibra vergine, che avrebbe potuto essere utilizzata come additivo nei materiali compositi, nello stampaggio a iniezione di plastica, ecc., e eppure è finito nel sigillante.

Quindi, con la nostra visione di utilizzare una fibra più lunga, abbiamo iniziato i nostri test con la fibra vergine e abbiamo scoperto che nelle lunghezze più lunghe, il “ridimensionamento” (che è un sottile rivestimento epossidico liquido sulle fibre per promuovere l’adesione negli usi strutturali) era problematico in che faceva sì che le fibre volessero aderire insieme, il che impediva una corretta dispersione nel sigillante. La rimozione chimica dell’incollatura era un’opzione, ma sembrava irresponsabile dal punto di vista ambientale, poiché sono le dimensioni e i componenti epossidici del composito a rappresentare il rischio ambientale maggiore.

Poi abbiamo scoperto CFR, un’azienda che ha lavorato per risolvere la soluzione di riciclaggio del carbonio per quasi 10 anni e il cui processo ha un’impronta eccezionalmente bassa, ordini di grandezza inferiori a quelli necessari per produrre nuova fibra. Questo processo prevede la pirolisi del composito (riscaldamento sotto vuoto) e si traduce in tre risultati: fibre di carbonio grezze, gas metano dalla resina epossidica che viene riciclato nel processo come fonte di energia e petrolio liquido che può essere utilizzato come carburante per jet. Una volta avviato, questo processo è completamente indipendente dall’energia e può funzionare fuori rete, con ogni 100 kg di materiale composito che produce energia sufficiente per riscaldare i successivi 100 kg e così via… Questo è notevole, poiché il riciclaggio di molti materiali come l’alluminio in realtà richiede più energia rispetto alla produzione di materiale vergine in primo luogo. Questo processo, tuttavia, è del tutto autosufficiente.

Infine, molti si sono preoccupati per eventuali fibre di carbonio che potrebbero disperdersi nell’ambiente in caso di foratura o al termine della vita del sigillante quando il vecchio sigillante viene scartato. È importante ricordare che qualsiasi rischio per la salute e la sicurezza tradizionalmente legato alla fibra di carbonio è correlato al contatto con collanti non polimerizzati o rivestimenti epossidici sulla materia prima, che nel nostro caso è stata trasformata in carburante per aerei. Oppure, è correlato alle fibre grezze che vengono inalate se vengono lasciate nell’aria, cosa impossibile nel nostro caso, poiché le fibre sono disperse in una soluzione di lattice liquido.

Infine, in una dettagliata revisione ambientale di questo prodotto, è stato confermato che la fibra di carbonio pirolizzato grezza, che è solo a un riscaldamento dal diventare carbone attivo (il filtro nella maggior parte dei sistemi di filtrazione dell’acqua e un comune additivo per acquari) ed è anche una polverizzazione processo per evitare che diventi nerofumo (la cosa che rende neri i tuoi pneumatici e le suole delle scarpe), quando disperso nel lattice (gomma), non presenta rischi ambientali maggiori del particolato di nerofumo disperso nella gomma lasciato dai tuoi pneumatici o dalle suole delle scarpe. In sostanza, quel segno di slittamento che hai lasciato su quella roccia è quasi identico a qualsiasi sigillante che potrebbe fuoriuscire sul sentiero. Inoltre, il carbonio è così efficiente nell’accumularsi dietro il taglio nel pneumatico che è estremamente raro che il carbonio fuoriesca, anche in caso di forature di grandi dimensioni.

Infine, essendo stati coinvolti nella produzione di parti composite per quasi 20 anni, penso che dobbiamo essere tutti onesti con noi stessi qui. I compositi in fibra di carbonio sono forse la materia prima e i processi di produzione meno rispettosi dell’ambiente. Queste parti richiedono quantità incredibili di materie prime ed energia per essere prodotte in ogni singolo passaggio. Si traducono anche in quantità piuttosto elevate di scarti e rifiuti e, fino ad ora, non hanno avuto alcuna possibilità di riciclaggio o bonifica. Ora che le tecnologie per il riciclaggio di questi materiali stanno diventando mature, il nuovo problema è che non esiste un vero mercato per i prodotti riciclati o rigenerati e, affinché funzioni, deve esserci un mercato per acquistare i risultati di questi processi per un certo uso. Il nostro uso del carbonio riciclato chiaramente non salverà la terra, ma spero che, essendo una delle prime aziende a utilizzare il carbonio riciclato commercialmente, possiamo contribuire a creare una mentalità che permetta ad altre aziende di vedere il potenziale in questi materiali. Tuttavia, come minimo, posso dire che il nostro utilizzo di questo materiale riduce l’impronta di questo sigillante di oltre 10 volte rispetto a come sarebbe, abbiamo scelto di lavorare con fibre di carbonio o di vetro vergini. Questo è qualcosa di cui siamo molto orgogliosi.
– Josh Poertner, presidente e amministratore delegato Silca

Apprezzo che tu abbia sollevato questa domanda, Michael, perché ha dato a me e a noi l’opportunità di approfondire e mettere in discussione come facciamo le cose come individui e come settore dedito a un modo di trasporto non inquinante.
– Lennard


Lennard Zinn, il nostro scrittore tecnico di lunga data, è entrato a far parte di VeloNews nel 1987. È anche un costruttore di telai personalizzati (www.zinncycles.com) e fornitore di biciclette enormi non personalizzate (bikeclydesdale.com), un ex pilota della nazionale statunitense, co- autore di Il cuore in bilico e autore di molti libri di biciclette tra cui Zinn e l’arte della manutenzione della bici da strada “DVD, così come Zinn e l’arte delle biciclette da triathlone “Zinn’s Cycling Primer: consigli per la manutenzione e sviluppo delle abilità per i ciclisti”. Ha conseguito una laurea in fisica presso il Colorado College.

Seguire @lennardzinn su Twitter.

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