Έκτακτη είδηση
This content is not available in your region

Νέα οικολογικά υλικά στην κατασκευή αεροσκαφών

euronews_icons_loading
Νέα οικολογικά υλικά στην κατασκευή αεροσκαφών
Μέγεθος Κειμένου Aa Aa

Όταν επιβιβαζόμαστε στο αεροπλάνο για να ταξιδέψουμε, έχουμε σκεφτεί ποτέ από τι είναι φτιαγμένο; Τα υλικά σ' αυτές τις μηχανές είναι ελαφρά και ανθεκτικά, αλλά δεν είναι πάντα φιλικά προς το περιβάλλον. Αυτό μπορεί να αλλάξει στο μέλλον.

Στο Μπράουνβάιγκ της Γερμανίας πραγματοποιείται ένα ερευνητικό πρόγραμμα με αυτόν τον στόχο. Το Eco-Compass.

Τα περισσότερα αεροπλάνα σήμερα είναι φτιαγμένα από αλουμίνιο, ανθρακόνημα ή σύνθετα υλικά από υαλοβάμβακα, που παίζουν καθοριστικό ρόλο. Φαίνεται ότι δεν υπάρχει εναλλακτική λύση σε σχέση με αυτά τα υλικά που είναι στοιχειώδη στην κατασκευή αεροσκαφών. Τι γίνεται όμως μετά τα δευτερογενή υλικά που αφορούν το εσωτερικό του αεροπλάνου, που δεν χρειάζεται να είναι τόσο ισχυρά;

«Εδώ, στο εσωτερικό του αεροσκάφους, μπορείτε να δείτε μερικά από τα υλικά που προσπαθούμε να αντικαταστήσουμε με νέα βιο-υλικά. Μπορεί να είναι τα πάνελ της οροφής, τα πλευρικά πάνελ και τα ντουλάπια των αποσκευών. Σήμερα είναι φτιαγμένα από αυτό το πολύ ελαφρύ πεπιεσμένο υλικό με την επιφάνεια από υαλοβάμβακα. Ελπίζουμε να τον αντικαταστήσουμε με φυσικές ίνες από λινάρι» επισημαίνει ο Γιενς Μπάκμαν, συντονιστής του πρότζεκτ Eco-Compass.

Οι φυσικές ίνες είναι ελαφρύτερες από τα ανθρακονήματα. Απαιτούν λιγότερη ενέργεια για να παραχθούν, είναι οικολογικές και είναι καλύτερες όσον αφορά στη μείωση του θορύβου. Επιστήμονες που συμμετέχουν σ' αυτό το κινεζοευρωπαϊκό ερευνητικό πρότζεκτ προσπαθούν να αξιοποιήσουν αυτά τα πλεονεκτήματα. Αυτά τα οικολογικά υλικά βασίζονται σε ίνες λιναριού, ανακυκλωμένα ανθρακονήματα και βιορητίνες. Τα τελικά υλικά τροποποιούνται για να προσεγγίσουν τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά, που είναι αναγκαία στο αεροπλάνο:

«Η πιο σημαντική ιδιότητα που θέλουμε να βελτιώσουμε στα υλικά που χρησιμοποιούμε είναι η ευφλεκτότητα. Θέλουμε να αλλάξουμε τα μηχανικά χαρακτηριστικά τους, ενισχύοντας την πρόσφυση μεταξύ ινών και ρητίνης. Και συνεχίζουμε να στοχεύουμε τα νέα αυτά υλικά να είναι ελαφρύτερα από αυτά που χρησιμοποιούμε σήμερα» συμπληρώνει ο Γιενς Μπάκμαν.

Στο Πόρτο, στην Πορτογαλία, δείγματα των νέων αυτών βιοϋλικών μελετώνται εξονυχιστικά για να ελεγχθεί η συμπεριφορά τους σε συνθήκες πτήσης. Αυτό το σύστημα ελέγχου δείχνει την παραμόρφωση του δείγματος, σε συνθήκες εφελκυσμού. Με βάση τα στοιχεία που θα προκύψουν, οι ερευνητές θα μπορούν να προσομοιώνουν τις περίπλοκες συνθήκες τοποθέτησης διάφορων υλικών στο αεροσκάφος σε υπολογιστικά μοντέλα, πριν αυτά δοκιμαστούν σε πραγματικές συνθήκες στα αεροπλάνα.

Π«ρέπει να ξέρουμε τα όρια αυτού του υλικού, πριν το χρησιμοποιήσουμε σε κανονικές εφαρμογές, γιατί πρέπει να εστιάζουμε πάντα στην ασφάλεια» αναφέρει η Κάμμεν Σγκουάτζο, ερευνήτρια σύνθετων υλικών της INEGI.

Η ευφλεκτότητα ανησυχεί ιδιαίτερα τους ερευνητές. Η ασφάλεια των επιβατών απαιτεί όλα τα εσωτερικά υλικά του αεροσκάφους να μην είναι εύφλεκτα. Σ' αυτό το πείραμα, το νέο αυτό βιοϋλικό δεν αναφλέγεται, ενώ ο φελλός παίρνει φωτιά. Οι φυσικές ίνες είναι πολύ εύφλεκτες, γι' αυτό και αναζητούνται λύσεις για αυτό το ευαίσθητο ζήτημα.

«Η βασική ερευνητική δουλειά που κάναμε με αυτά τα υλικά αφορά την αντίστασή τους στη φωτιά. Πώς μπορούμε να τροποποιήσουμε αυτή την ιδιότητα, να τη βελτιώσουμε, να βάλουμε μια προστασία στην επιφάνεια. Μήπως πρέπει να βάλουμε πρόσθετα μέσα στη ρητίνη, ώστε να μην αναφλέγεται; Αυτός είναι ο στόχος της έρευνάς μας σ' αυτό το πρότζεκτ» επισημαίνει ο Ζακ Σενκέν, Ειδικός στα σύνθετα υλικά στην Airbus.

Οι Κινέζοι εταίροι του πρότζεκτ αναπτύσσουν μερικά από αυτά τα βιοϋλικά που τεστάρονται στη συνέχεια στα ευρωπαϊκά εργαστήρια, σε στενή συνεργασία με τους κατασκευαστές των αεροσκαφών.

«Συνεργαζόμαστε με την Airbus, για παράδειγμα και με την κινεζική αεροπορική βιομηχανία για να παρουσιάσουμε αυτά τα φιλικά προς το περιβάλλον υλικά. Είναι ένας καλός συνδυασμός: καλός για τη φύση, για το περιβάλλον, καλός για τους πόρους και καλός για την εφαρμογή στην αεροπορία» αναφέρει ο Χιαόζου Γι, συντονιστής του πρότζεκτ Eco-Compass και καθηγητής μηχανικής της ύλης.

Το να αντικαταστήσουμε όλα τα μέρη του αεροπλάνου με κάτι που είναι πιο οικολογικό μπορεί να είναι ο στόχος για το απώτερο μέλλον. Αλά το να τα τροποποιήσουμε, ενσωματώνοντας φυσικά στοιχεία μπορεί να δημιουργήσει νέα ανταγωνιστικά υλικά, που θα πρωταγωνιστήσουν τα επόμενα χρόνια.

Άχυρο: Το βιοκαύσιμο του μέλλοντος

euronews_icons_loading
Άχυρο: Το βιοκαύσιμο του μέλλοντος
Μέγεθος Κειμένου Aa Aa

Τα άχυρα είναι ένα φυσικό, ανανεώσιμο στοιχείο που σύντομα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενός νέου βιοκαύσιμου για τα αυτοκίνητά μας. Πώς και και σε ποιο βαθμό είναι αυτό δυνατόν; Για να βρουν τις απαντήσεις, χημικοί μηχανικοί και βιολόγοι ενώνουν τις δυνάμεις τους και κάνουν πειράματα σε ένα εργαστήριο, στη Βόρεια Ισπανία. Οι επιστήμονες αυτοί συνεργάζονται στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού ερευνητικό πρότζεκτ butanext χρησιμοποιούν τα άχυρα για να παράξουν βιοβουτανόλη.

Είναι μια εξαιρετική λύση, φιλικότερη προς το περιβάλλον, φθηνότερη, αποτελεσματικότερη σε σχέση με τα υπάρχοντα βιοκαύσιμα, τα οποία, σύμφωνα με τους επιστήμονες, μπορεί να αντικαταστήσει. Τέτοια είναι για παράδειγμα, το βιοντίζελ και η αιθανόλη.

«Σε σύγκριση με τα άλλα βιοκαύσιμα που ήδη έχουμε, η βουτανόλη είναι πολύ βαρύτερη. Αυτό σημαίνει ότι δεν εξατμίζεται τόσο εύκολα. Άρα οι εκπομπές αερίων είναι μειωμένες. Έχει επίσης μικρότερη μεταβλητότητα στα βενζινάδικα ή στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις» αναφέρει η Ινιές ντελ Κάμπο, χημική μηχανικός στο Εθνικό Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας της Ισπανίας (CENER).

Το να μετατρέψεις πρώτες ύλες σε υποκατάστατο του πετρελαίου απαιτεί σύνθετες μηχανικές, χημικές και μοριακές διαδικασίες. Οι επιστήμονες πρέπει να τεστάρουν εκατοντάδες διαφορετικές παραλλαγές για να βρουν τη σωστή, τελική σύνθεση. Η Ιράτζου Αλεγρία βιολόγος στο Εθνικό Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας της Ισπανίας (CENER) μας εξηγεί τη διαδικασία:

«Τρίβουμε τα άχυρα μέχρι να γίνουν μικρά σωματίδια. Στη συνέχεια θερμαίνουμε την μειωμένη βιομάζα περίπου στους 175°C, για 5 λεπτά και προσθέτουμε λίγο οξύ. Αυτό δημιουργεί μία βάση για την ανάπτυξη ενζύμων. Αυτά τα ένζυμα μετατρέπουν τις μακρές χημικές αλυσίδες σ' αυτό το υπόστρωμα, σε ειδικά μόρια που ονομάζονται μονομερή. Προσθέτουμε στη συνέχεια μικροοργανισμούς, δηλαδή βακτήρια που τρέφουν αυτά τα μόρια και τα μεταμορφώνουν απευθείας σε βουτανόλη με τον καλύτερο τρόπο».

Στη Βρετανία οι μοριακοί βιολόγοι και οι βιοχημικοί ανέπτυξαν τα σωστά βακτήρια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη συγκεκριμένη διαδικασία. Η πρώτη επιλογή των ερευνητών ήταν μικροοργανισμοί που είναι εξαιρετικά ανθεκτικοί σε ορισμένα χημικά.

«Η βασική πρόκληση ήταν η εργασία με αυτές τις πρώτες ύλες που αφορούν το συγκεκριμένο πρότζεκτ. Γιατί έχουν αυτές τις απαγορευτικές χημικές ενώσεις που μπορούν να καταστρέψουν τα βακτήρια, κατά τη διάρκεια της ζύμωσης. Γι' αυτό το λόγο, στο πλαίσιο του πρότζεκτ αναπτύσσουμε τύπους βακτηρίων, που είναι πιο ανθεκτικά σ' αυτά τα χημικά» επισημαίνει η Χόλι Σμιθ, μοριακή βιολόγος στην Green Biologics.

Οι εργαστηριακοί έλεγχοι έδειξαν ότι η παραγόμενη βουτανόλη μπορεί να αναμειχθεί με ντίζελ σε ποσοστό 40% ή με βενζίνη σε ποσοστό 16%. Το ζήτημα είναι βέβαια πότε θα μπορέσει να χρησιμοποιηθεί πρακτικά.

«Η τεχνολογία ήδη υπάρχει για να το κάνουμε. Το θέμα είναι να μειώσουμε το κόστος παραγωγής. Θα μας πάρει πιθανώς 5 με 10 χρόνια για να φτάσουμε σε εμπορική χρήση. Και μετά πρέπει να ρυθμίσουμε και το νομικό πλαίσιο. Και αυτές οι νομικές αλλαγές δεν θα γίνουν, εκτός κι αν υπάρξει μεγάλη εμπορική ζήτηση» υπογραμμίζει ο Έντουαρντ Τίμοθι Ντέιβις, βιοχημικός μηχανικός στην Green Biologics και συντονιστής του πρότζεκτ Butanext.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι έρευνές τους θα συμβάλλουν στον στόχο που έχει θέση η Ε.Ε. για το 2020. Δηλαδή το 10% των καυσίμων για τις μεταφορές να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Άχυρο: Το βιοκαύσιμο του μέλλοντος