Σύνθετα υλικά, γνωστή για την αντοχή τους, την υψηλή αντοχή, την εξαιρετική ποιότητα, τη χαμηλή συντήρηση και το χαμηλό βάρος, χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, στις κατασκευές, στις μεταφορές, στην αεροδιαστημική και στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας βιομηχανίες. Η χρήση τους σε πολλές εφαρμοσμένες μηχανικές είναι αποτέλεσμα των άκρων σύνθετων υλικών πέρα από τα παραδοσιακά υλικά. Ανακύκλωση και απόρριψη σύνθετα υλικά είναι ένα ζήτημα που αντιμετωπίζεται όλο και περισσότερο, όπως θα έπρεπε με οποιοδήποτε ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό.
Προηγουμένως, υπήρχαν πολύ περιορισμένες εμπορικές δραστηριότητες ανακύκλωσης για τα κύρια σύνθετα υλικά λόγω τεχνολογικών και οικονομικών περιορισμών, αλλά οι δραστηριότητες Ε & Α αυξάνονται.
Ανακύκλωση υαλοβάμβακα
Το Fiberglass είναι ένα ευέλικτο υλικό που παρέχει απτό δυναμικό έναντι των συμβατικών υλικών όπως το ξύλο, το αλουμίνιο και ο χάλυβας. Fiberglass παράγεται με λιγότερη ενέργεια και χρησιμοποιείται σε προϊόντα που οδηγούν σε λιγότερες εκπομπές άνθρακα. Το Fiberglass προσφέρει πλεονεκτήματα από το ότι είναι ελαφρύ αλλά έχει υψηλή μηχανική αντοχή, ανθεκτικό στις κρούσεις, είναι χημικά, πυρίμαχα και ανθεκτικά στη διάβρωση, καθώς και ένα καλό θερμικό και ηλεκτρικό μονωτικό.
Παρόλο που το fiberglass είναι εξαιρετικά χρήσιμο για τους λόγους που αναφέρθηκαν προηγουμένως, απαιτείται μια «λύση στο τέλος της ζωής». Τα τρέχοντα σύνθετα FRP με θερμοσκληρυνόμενες ρητίνες δεν αποικοδομούνται. Για πολλές εφαρμογές όπου χρησιμοποιείται υαλοβάμβακας, αυτό είναι καλό. Ωστόσο, στους χώρους υγειονομικής ταφής, αυτό δεν συμβαίνει.
Η έρευνα έχει οδηγήσει σε μεθόδους όπως άλεση, αποτέφρωση και πυρόλυση που χρησιμοποιούνται για την ανακύκλωση υαλοβάμβακα. Το ανακυκλωμένο φίμπεργκλας βρίσκεται σε διάφορες βιομηχανίες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα τελικά προϊόντα. Για παράδειγμα, οι ανακυκλωμένες ίνες ήταν αποτελεσματικές στη μείωση της συρρίκνωσης στο σκυρόδεμα αυξάνοντας έτσι την αντοχή του. Αυτό το σκυρόδεμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί καλύτερα για την κατάψυξη εύκρατων ζωνών για δάπεδα από σκυρόδεμα, πεζοδρόμια, πεζοδρόμια και πεζοδρόμια.
Άλλες χρήσεις για ανακυκλωμένο υαλοβάμβακα περιλαμβάνουν τη χρήση ως πληρωτικό σε ρητίνη, η οποία μπορεί να αυξήσει τις μηχανικές ιδιότητες σε ορισμένες εφαρμογές. Η ανακυκλωμένη υαλοβάμβακα έχει επίσης βρει τη χρήση της μαζί με άλλα προϊόντα όπως προϊόντα ανακυκλωμένου ελαστικού, πλαστικά προϊόντα από ξύλο, άσφαλτο, πίσσα οροφής και πάγκους από πολυμερές χυτού.
Ανακύκλωση ινών άνθρακα
Τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα είναι δέκα φορές ισχυρότερα από το χάλυβα και οκτώ φορές από το αλουμίνιο, ενώ είναι πολύ ελαφρύτερα και από τα δύο υλικά. Σύνθετα ανθρακονήματα έχουν βρει τον δρόμο τους στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροσκαφών και διαστημικών σκαφών, ελατηρίων αυτοκινήτων, άξονων γκολφ κλαμπ, αμαξωμάτων αγωνιστικών αυτοκινήτων, ράβδων ψαρέματος και πολλά άλλα.
Με την τρέχουσα ετήσια παγκόσμια κατανάλωση ινών άνθρακα να είναι 30.000 τόνοι, τα περισσότερα απόβλητα πηγαίνουν στον χώρο υγειονομικής ταφής. Διεξήχθη έρευνα για την εξαγωγή ινών άνθρακα υψηλής αξίας από εξαρτήματα στο τέλος του κύκλου ζωής τους και από θραύσματα κατασκευής, με στόχο τη χρήση τους για τη δημιουργία άλλων σύνθετων ινών άνθρακα.
Οι ανακυκλωμένες ίνες άνθρακα χρησιμοποιούνται σε ενώσεις χύδην χύτευσης για μικρότερα, μη φέροντα συστατικά, ως ένωση χύτευσης φύλλων και ως ανακυκλωμένα υλικά σε φέροντες δομές κελύφους. Η ανακυκλωμένη ίνα άνθρακα βρίσκει επίσης χρήσεις σε θήκες τηλεφώνου, κελύφη φορητού υπολογιστή και ακόμη και κλουβιά μπουκαλιών νερό για ποδήλατα.
Το μέλλον της ανακύκλωσης σύνθετων υλικών
Τα σύνθετα υλικά προτιμούνται για πολλές μηχανικές εφαρμογές λόγω της αντοχής και της ανώτερης αντοχής του. Η σωστή διάθεση και ανακύκλωση απορριμμάτων στο τέλος της ωφέλιμης ζωής των σύνθετων υλικών είναι απαραίτητη. Πολλές τρέχουσες και μελλοντικές νομοθετικές πράξεις για τη διαχείριση των αποβλήτων και το περιβάλλον θα απαιτήσουν τη σωστή εφαρμογή των υλικών μηχανικής ανακτήθηκε και ανακυκλώθηκε, από προϊόντα όπως αυτοκίνητα, ανεμογεννήτριες και αεροσκάφη που έχουν ζήσει τη ζωή τους.
Αν και έχουν αναπτυχθεί πολλές τεχνολογίες όπως η μηχανική ανακύκλωση, η θερμική ανακύκλωση και η χημική ανακύκλωση. βρίσκονται στο χείλος της πλήρους εμπορίας. Γίνεται εκτεταμένη έρευνα και ανάπτυξη για την ανάπτυξη καλύτερων ανακυκλώσιμων σύνθετων υλικών και τεχνολογιών ανακύκλωσης για σύνθετα υλικά. Αυτό θα συμβάλει στη βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας σύνθετων υλικών.