ต่อลมหายใจ ‘เศษพลาสติก’ จากยานยนต์ สู่ ‘กราฟีน’

 

ฟอร์ด ร่วมกับคณะวิจัยจาก Rice University เปิดความเป็นไปได้ในการรีไซเคิลเศษพลาสติกจากยานยนต์เป็น ‘กราฟีน’ วัสดุสุดล้ำที่นำไปเพิ่มความทนต่อแรงตึงและการดูดซับเสียงให้กับ PU Foam ด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

.

กราฟีน (Graphene) คือ ผลึกคาร์บอนที่มีอะตอมเรียงตัวในรูปแบบหกเหลี่ยมรังผึ้ง เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติความทนทางสูง มีน้ำหนักเบา นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี

.

งานวิจัยนี้ได้ทำการรีไซเคิลชิ้นส่วนกันชน ปะเก็นฝาสูบ พรม เสื่อ เบาะนั่ง และที่หุ้มประตูจากรถฟอร์ด F-150 ที่หมดอายุการใช้งาน ด้วยกระบวนการ Flash Joule Heating Process ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่ต้องใช้สารละลายและยังใช้พลังงานต่ำ

.

โดยในขั้นแรก ชิ้นส่วนพลาสติกจะถูกนำไปบดเป็นผง จากนั้นจึงผ่านไฟฟ้าแรงต่ำเป็นเวลา 10 - 16 วินาทีเพื่อเผาเป็นถ่าน (Carbonization) ซึ่งพลาสติกราว 30% จะกลายเป็นถ่าน ในขณะที่สารอื่น ๆ อีก 70% จะกลายเป๊นก๊าซ ขี้ผึ้งไฮโดรคาร์บอนสูง และน้ำมัน ซึ่งสามารถนำไปรีไซเคิลต่อได้

.

พลาสติกที่ถูกเผาเป็นถ่านแล้วจะนำไปผ่านกระบวนการ Flash Joule Heating Process อีกครั้งด้วยไฟฟ้าแรงสูง เพื่อแปรรูปพลาสติก 85% เป็นกราฟีน และแยกสารเจือปนไฮโดรเจน ออกซิเจน คลอรีน ซิลิกอน และโลหะออก

.

ที่ผ่านมา รถยนต์มีชิ้นส่วนที่ผลิตจากพลาสติกเพิ่มขึ้นมากถึง 75% เนื่องจากความต้องการลดน้ำหนักยานยนต์ให้เบาลงเพื่อประหยัดเชื้อเพลิง ซึ่งการแยกพลาสติกเพื่อนำไปรีไซเคิลนับเป็นปัญหาในอุตสาหกรรมยานยนต์มาอย่างยาวนาน

.

และปัญหานี้ได้ทวีความรุนแรงขึ้นอย่างต่อเนื่องจากมาตรการด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุโรปที่อนุญาตให้ฝังกลบชิ้นส่วนได้ไม่เกิน 5% ของน้ำหนักทั้งหมด ซึ่งเป็นภาระต่อผู้ผลิตยานยนต์เป็นอย่างมาก

.

นับตั้งแต่ปี 2018 รถยนต์ของฟอร์ดมี PU Foam ที่มีกราฟีนเป็นส่วนผสมประมาณ 2 ปอนด์ หรือราว 0.9 กิโลกรัมต่อคัน ซึ่ง Alper Kiziltas ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคจากฟอร์ด เปิดเผยว่า เมื่อนำกราฟีนที่ได้จากการรีไซเคิลไปเป็นส่วนผสมในการผลิต PU Foam แล้ว พบว่ามีประสิทธิภาพดีกว่าที่ผ่านมาอย่างมาก

.

กราฟีนสามารถช่วยให้โฟมที่ได้มีความทนต่อแรงดึงเพิ่มขึ้น 34% และดูดซับเสียงได้มากขึ้น 25% เมื่อเทียบกับ PU Foam ทั่วไป โดยใช้กราฟีนเป็นส่วนประกอบเพียง 0.1% ของน้ำหนักทั้งหมดเท่านั้น