Как получить энергию процессом реакции полимеризации

Как получить энергию процессом реакции полимеризации

Производители автомобилей, самолетов, автобусов всегда нуждались в крепких, легких, жаропрочных материалах. И вот, появилась новая технология производственного процесса, требующая только быстрого небольшого контакта с источником тепла, чтобы направить каскадную закаливающую волну через полимер. Новая разработка – результат трудов специалистов Университета штата Иллинойс. Предлагается новый процесс полимеризации, который обещает снизить затраты, время на изготовление и потребление энергии. Выигрышная инновация по сравнению с текущим производственным процессом.

Технологичный прорыв производства полимеров

Обоснования, представленные на страницах «Nature», показывают, как новый процесс полимеризации на 10 порядков меньше потребляет энергии.

Как может сократить на два порядка величину времени текущего производственного процесса. Профессор аэрокосмической техники и ведущий разработчик Скотт Уайт (Scott White), констатирует:

Эта разработка, почти за полувековую деятельность, знаменует собой первое крупное достижение в области высокопроизводительной полимерной и композитной обрабатывающей промышленности.

Материалы, используемые для создания самолетов, автомобилей и подобной техники, обладают хорошими тепловыми и механическими характеристиками.

Однако процесс изготовления таких материалов дорог с точки зрения времени, энергии и воздействия на окружающую среду.

Поэтому одной из целей разработчиков новой технологии явилась цель сокращения расходов и увеличения производительности.  Взять, к примеру, сборку воздушных судов.

Только лишь одно крупное производство, в процессе изготовления одной части крупного коммерческого авиалайнера, потребляет более 96 000 киловатт-часов энергии и выбрасывает в атмосферу более 80 тонн углекислого газа.

Если приурочить такое потребление электричества к жилому сектору, это, примерно, то количество электроэнергии, которое требуется для обеспечения девяти-десяти средних по размерам жилых домов в течение одного года.

Между тем, по мнению учёных, химические связи полимерной смолы содержат достаточное количество энергии, способной подпитывать процесс производства. Необходимо только научиться извлекать эту энергию при умеренной скорости.

Вызвать энергию технологии создания полимеров

Начало полимеризации от одного угла полимерной поверхности может спровоцировать каскадную волну химической реакции, которая распространяется по всему материалу.

Начавшаяся реакция использует энтальпию или внутреннюю энергию реакции полимеризации, но не внешний источник энергии.

Можно увеличить скорость изготовления, вызвав реакцию затвердевания более чем в одной точке, но эту реакцию необходимо тщательно контролировать.

В противном случае, место встречи двух реакционных волн грозит тепловым всплеском, что приведёт к ухудшению характеристик материала.

Команда разработчиков наглядно  продемонстрировала (в лабораторной среде), как реакция полимеризации способствует производству безопасных высококачественных полимеров.

Учёные уверены — новый процесс применим для крупномасштабного производства. Совместимость технологии с другими технологическими циклами — формованием, импринтингом, трехмерной печатью и др. открывает широкие горизонты.


На основе материала: Illinois State University


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *