什么感动了我们感动了我们-关于生活质量和为什么化学在日常生活中是必不可少的伟大系列
创新气候保护。如何化学已经铺平了明天,今天的移动方式。
轻松到达明天的流动性
电动汽车是未来的移动模式吗?多年来,政治、商业和社会都在讨论这个问题。目前来自主要商业咨询公司的研究对电子移动的未来并不是一个好兆头。缺乏日常适应性是它的弱点。事实上,电力驱动技术的能量密度仍然太低,无法与现有的内燃机相媲美。充电站扩建也是如此。2017年,杜伊斯堡-埃森大学(University of Duisburg-Essen)发现,在德国最大的50座城市中,只有1897座公共充电站安装了充电站。对于使用天然气或氢动力汽车的车主来说,情况也没有好转。他们也需要到处寻找天然气、液化石油气或氢气的加油站。
国家需要新的流动性概念
如果欧盟希望实现巴黎气候峰会的目标,即将全球变暖控制在1.5摄氏度以内,我们就需要发动交通革命。
根据欧盟委员会的欧洲替代燃料Observery(EAFO)的研究中,与内燃机车辆可不再开车欧洲道路为2035。
在ITF运输展望2017年从经合组织预计,尽管巨大的技术进步,在汽车运输二氧化碳排放量可以通过60%,到2050年增加。
打倒英镑:为什么汽车需要节食
与其坐等大规模的交通革命,不如看看新的发展,现在就为保护气候做出贡献。汽车车身就是一个例子。汽车越来越重已经不是什么秘密了,这要归功于创新的信息娱乐、安全和舒适技术。体重对温室气体排放有负面影响,这也不是什么秘密。金属工业正在开发强度越来越高的特种钢,而化学工业则使用极其轻但同样稳定的高质量塑料。
轻质结构是一个更好的二氧化碳足迹的解决方案,同时保持相同的安全和舒适标准。德国最喜欢的孩子需要节食。工业工程师简•本德(Jan Bender)表示:“就大众汽车的重磅车型高尔夫(Golf)而言,上世纪70年代的Model 1与目前的高尔夫VII之间的重量轻松增加了450公斤。”他是特种化学公司朗盛高性能塑料的营销主管。188bet安卓客户端
重量减少100公斤
=0.5升每百公里较少的燃料
=每公里减少11.65克二氧化碳
“重量减少100公斤意味着每百公里节省半升燃料,每公里减少11.65克二氧化碳排放。这就是为什么“重量”问题在开发新塑料中起着关键作用。
用塑料代替钢:一种轻物质
制成的高性能塑料轻质结构被当今汽车的各个领域中。除了车身,他们已经大致取代传统钢结构的四分之一在底盘和高达16%的发动机。只要钢可以更换,工程师使用甚至显著更稳定,比钢轻的复合材料。这样,由玻璃或碳纤维可以另外集成到塑料。
这种原理可与人体骨架的原理相媲美,而在复合材料中,纤维使塑料在负载下具有必要的稳定性。这一技术可以制造出以前不考虑使用塑料作为材料的部件。一个例子是豪华轿车的备用轮井,由含有60%玻璃纤维的聚酰胺组成。塑料部件粘在汽车的铝车身上,非常稳定,甚至有助于加固汽车的后部——这对良好的操作很重要。如今,甚至连刹车踏板都可以用玻璃丝增强塑料制成。它将刹车踏板的重量减轻了40%以上。
专访扬德尔,在业务部门营销EMEA
高性能材料(HPM)在朗盛
本德先生,今天的高性能塑料与用于汽车的金属相比有什么优势?
本德尔:你不可能把所有的金属零件都去掉。然而,纤维增强塑料通常提供更大的设计自由,与功能整合成部件的优势携手并进。即使是在复杂的几何图形中,制造出来的零件一般都不需要再加工,这在大规模生产中开辟了巨大的成本优势。
许多有趣的应用程序正越来越多地使用混合部件进行开发。这些部件是由金属和塑料制成的。在这里,这两种材料的优点是相辅相成的,除了塑料的上述优点之外,还提供了更高的刚性和更简单的加工。目前的一个例子是空心混合动力技术的零件。有了它,机械弹性要求高的结构件可以制造相对快速和经济的。
一种塑料制动踏板。对于普通消费者来说,对他们来说,玩具或家居用品浮现在脑海中想着塑料时,问题出现了,什么高科技应用的稳定性和安全性的秘密。你能推出呢?
本德尔:并非所有的塑料都是一样的。如今,有各种各样的塑料。但是热塑性塑料是在高负荷下使用的最佳选择。除了选择合适的塑料外,一个重要的秘密在于按照要求进行设计。由于玻璃纤维与连续纤维增强热塑性塑料的结合,材料性能可以达到精确定制的负载。单个连续的纤维层以很大程度上可自由选择的角度排列。这允许创建多轴加强层压板,优化定制各自的,负载特定的部件要求,使更薄,因此,更轻的设计,而不损害安全。
是否有可能在批量生产建立汽车出胶?
本德尔:这并不是一个新想法。不幸的是,全塑料汽车从未通过设计阶段。
这是一个美好的愿景,有人用了很多想象的也许可以设想在几年自主车。有可能对于要由自主驾驶辅助系统被减小到这样的程度,即完全不同的车辆设计是可想到的事故风险。在这种情况下,塑料会起到车身更加重要的角色。今天已经很清楚,但是,轻质结构和,问题因此,使用塑料是在电动汽车非常重要的。只要想想电动车的范围内的电流,经常讨论的问题。像与内燃发动机,在车辆重量减轻允许更大的范围。设计用于电动汽车和自动驾驶的大趋势材料解决方案以快速的步伐发展。塑料在这里扮演了不可或缺的作用。
来自农场的生物甲烷?农业作为燃料生产者
利用现代高性能塑料减肥是不是唯一的东西是一种特殊的化学物质可以做些什么来帮助保护流动性气候。另一个例子是生物甲烷作为一种环保的燃料。其对燃料的竞争者的优势是明显的:比柴油大约20%较少的二氧化碳排放量,几乎没有任何可测量的一氧化二氮的值,并且在大致400公里可接受的范围内,这取决于汽车。最后但并非最不重要的,生物甲烷是比汽油更便宜。
沼气是生物甲烷的原料,从粪便和农业废弃物中获得。它的主要成分是甲烷。这里是特别的部分:
燃烧沼气只释放出生产过程中从空气中吸收的二氧化碳量。因此,它的燃烧几乎与气候中性。
此外,该方法对农业废弃物进行了回收利用,再次大大减少了温室气体的排放。
气候中立从农场直接燃料:这个想法已经成为现实。在瑞士和德国南部,目前已经有第一个服务站,其中最多每天可以借鉴气候中立生物甲烷十家客户。额外的化学步骤是必要的,以便从沼气燃料的生产能正常工作。硫化氢,生产过程的副产品,是不仅麻烦,由于其臭鸡蛋难闻的气味的气体,但它可以特别损坏电机并摧毁它在长期内。一种特殊的化学,合成氧化铁,用于除去该物质。这是一种成本有效的替代品的活性炭,其也可以用于脱硫。其结果是,没有任何来自通过循环农业废弃物的产品生产燃料阻止我们。
甲烷
•公式:甲烷
•熔点:-182℃下
•沸点:-162℃下
•物理状态:气体状
生物甲烷作为替代燃料
沼气作为一种资源友好、气候中性的能源载体,是当前的发展趋势。德国是欧洲领先的国家,拥有大约9000家沼气厂。沼气目前尤其用于发电。甲烷含量被浓缩到大约95%以供燃料使用。
因此,生物甲烷具有与常规天然气相同的化学性质,可以同等使用。生物甲烷可使汽车温室气体排放量减少多达65%。据利益集团Zukunft Erdgas介绍,目前有四分之一的CNG服务站提供各种高掺合料的生物甲烷。
回收旧轮胎:重新上路
甚至再生材料也被用于道路建设。特别是旧轮胎。它们被用来制造橡胶改性沥青。LANXESS Rhein Chemie事业部的轮胎产品营销总监Dietmar Hoff博士解释说:“从回收旧轮胎中提取的橡胶粉被添加到沥青混合物中,使路面更有弹性,更耐用。”
根据ADAC,路面其中再生橡胶粉被整合有助于降低高达噪音减至3个分贝。这相当于声压的一半。为了使所期望的橡胶粉的特性最佳地采取在随后的路面效果,它们与从化学实验室少量添加剂混合。
添加剂在汽车行业中是不可替代的。这种小的辅助几乎存在于所有的马达部件中,从动力总成到电缆甚至燃料。例如,它们可与机油中的营养添加剂相媲美。它们能确保电机在较长时间内平稳运行。多亏了机油中的添加剂,我们不用急着换下一次机油了。根据组件的不同,里程会增加一倍。汽车的引擎盖下有各种各样的添加剂。电缆用适当的阻燃剂进行改性,以抵抗汽车中心的高温。
朗盛的添加剂事业部主管Anno Borkowsky博士说:“添加剂是一个信任的问题。”这位化学家是他所在领域的专家。20多年来,他和他的团队一直在与汽车制造商和供应商密切合作,研究最佳添加剂,最终目标是提高最终产品的效率。“汽车行业在遵守减排和燃油效率标准方面面临巨大挑战。为了遵守它们,我们可以通过我们高度专业化的应用程序实现一些东西”,Borkowsky说。一般来说,普通的司机不知道一辆汽车里有多少化学物质。
很明显,化学推动了迁移,甚至更大的迁移。