เปลี่ยน ‘ซากรถ’ เป็น ‘อะลูมิเนียม’ เพิ่มอัตรารีไซเคิล ช่วยลดการขุดแร่ใหม่

ทั่วโลกใช้ “อะลูมิเนียม” จำนวนมากในแต่ละปี หนึ่งในแหล่งที่มีอะลูมิเนียมมากที่สุดคือ “รถยนต์” เป็นเวลาหลายทศวรรษที่วัสดุส่วนใหญ่เหล่านั้นถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในรูปของเครื่องยนต์สันดาป แต่ปัจจุบันโลกกำลังเปลี่ยนผ่านมาสู่รถไฟฟ้าที่ใช้ชิ้นส่วนแบบเก่าน้อยลง และรถยนต์สันดาปก็ถูกทิ้งในสุสานรถยนต์มากยิ่งขึ้น

หากไม่มีทางออก เศษอะลูมิเนียมหลายล้านตันอาจกองพะเนินเป็นเขาขยะในสุสานรถยนต์ และบังคับให้อุตสาหกรรมต่าง ๆ ต้องขุดแร่อะลูมิเนียมบริสุทธิ์มากขึ้น ซึ่งจะยิ่งทำให้เกิดการปล่อยมลพิษมากกว่าเดิม

เมื่อเครื่องยนต์สันดาปหายไป ก็จะไม่มีแหล่งรองรับเศษอะลูมิเนียม และไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกต่อไป จะเกิดผลกระทบต่อโลกมีมหาศาล เฉพาะแค่เพียงในยุโรปก็มีขยะอะลูมิเนียมที่มาจากรถยนต์ประมาณ 7-9 ล้านตันต่อปี

วิธีรีไซเคิลใหม่

ในปัจจุบัน รถยนต์สมัยใหม่ใช้โลหะผสมอะลูมิเนียมได้มากถึง 40 ชนิด แทนที่จะแยกอะลูมิเนียมออกเป็นหลายกระบวนการรีไซเคิล แต่สเตฟาน โพแกตเชอร์ จากมหาวิทยาลัยลีโอเบน ได้เปลี่ยนวิธีการรีไซเคิล โดยเลือกที่จะหลอมเศษโลหะผสมทั้งหมด รวมถึงสิ่งเจือปน เข้าด้วยกันในกระบวนการเดียว โดยผลผลิตที่ได้ออกมาในขั้นต้น จะเป็นแผ่นโลหะเปราะ ซึ่งมีลักษณะคล้ายเซรามิกมากกว่าโลหะ

เมื่อมองแวบแรก วัสดุนี้ดูเหมือนจะใช้งานไม่ได้ แต่ทีมวิจัยค้นพบว่า หากให้ความร้อนแผ่นโลหะที่อุณหภูมิประมาณ 500 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จะทำให้โครงสร้างภายในเปลี่ยนแปลงไป โลหะผสมที่เคยเปราะบางกลับแข็งแรงขึ้น เหนียวขึ้น และใช้งานได้หลากหลายอย่างน่าประหลาดใจ

ในบางกรณี แผนโลหะนี้จะมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า มีความแข็งแรงเทียบเท่า แต่บางครั้งอาจมีความแข็งแรงมากกว่าอะลูมิเนียมที่เพิ่งขุดขึ้นมาใหม่ด้วยซ้ำ ซึ่งสามารถนำมาผลิตเป็นโครงสร้างของรถยนต์ รวมถึงแชสซีและโครงรถ

ถึงกระนั้น โพแกตเชอร์ก็ยอมรับว่าจำเป็นต้องใช้เวลาในการโน้มน้าวให้อุตสาหกรรมรถยนต์ที่นิยมใช้แต่วัสดุใหม่ หันมาใช้วัสดุใหม่นี้ ซึ่งขณะนี้ทีมงานกำลังเจรจากับผู้ผลิตอยู่ โดยหวังว่าจะพิสูจน์ว่าความยั่งยืนและประสิทธิภาพสามารถดำเนินไปควบคู่กันได้

เจฟฟรีย์ สคาแมนส์ จากมหาวิทยาลัยบรูเนลแห่งลอนดอน กล่าวถึงงานวิจัยนี้ว่า “น่าสนใจมาก” แต่เน้นย้ำถึงความจำเป็นในการทดสอบอย่างเข้มงวด เพราะชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์มีการตรวจสอบคุณภาพและมาตรฐานประสิทธิภาพที่เข้มงวด และโลหะผสมที่รีไซเคิลต้องผ่านการตรวจสอบทุกขั้นตอนก่อนเข้าสู่กระบวนการผลิต

อีกเรื่องที่น่ากังวลคือ ความสม่ำเสมอของคุณภาพวัสดุ เนื่องจากซากรถที่ถูกทิ้งเป็นเศษเหล็กที่อาจมีคุณภาพแตกต่างกัน วัสดุแต่ละชุดที่ได้อาจมีประสิทธิภาพไม่เท่ากัน ความไม่แน่นอนนี้อาจทำให้เกิดปัญหาในการผลิตโลหะผสมคุณภาพสูงในปริมาณมาก

ขณะที่ มาร์ค ชเลซิงเจอร์ จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมิสซูรี ตั้งข้อสังเกตว่า แม้การหลอมเศษเหล็กเข้าด้วยกันจะฟังดูมีประสิทธิภาพ แต่อาจไม่ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพมากพอ หากนำเศษโลหะผสมบางส่วนไปเผา แล้วค่อยโยนเศษโลหะผสมเพิ่มเติมในภายหลัง ก็จะไม่ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีคุณภาพเป็นที่ยอมรับ

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้ผลิตจะต้องระบุองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมและตรวจสอบ ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนรวมเพิ่มขึ้น ในที่สุดกระบวนการรีไซเคิลมีความซับซ้อนมากขึ้นไม่แตกต่างการรีไซเคิลแบบเก่า

แม้จะมีอุปสรรคเหล่านี้ แต่ผลที่ได้ยังคงมีนัยสำคัญ การผลิตอะลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นหนึ่งในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมากที่สุด ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจำนวนมากทั่วโลก แต่การเปลี่ยนเศษวัสดุรถยนต์หลายล้านตันไปผลิตเป็นโลหะผสมสมรรถนะสูงจะช่วยลดทั้งของเสียและการปล่อยมลพิษ และช่วยเปลี่ยนแปลงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมรถยนต์ได้

นักวิจัยยังคงเห็นถึงความเป็นไปได้ในการพลิกโฉมตลาดอะลูมิเนียมรีไซเคิล นวัตกรรมของพวกเขาอาจเป็นทางออกสำคัญของอุตสาหกรรมรถยนต์ ด้วยการเปลี่ยนของเสียให้เป็นทรัพยากรที่ใช้งานได้สำหรับรถยนต์รุ่นต่อไป

หากกระบวนการนี้สามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมได้ ก็อาจนำไปสู่ระบบที่คล้ายคลึงกันในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องพึ่งพาอะลูมิเนียมเป็นอย่างมาก ขณะนี้ทีมงานยังคงหาทางการรักษาความสม่ำเสมอไปจนถึงการโน้มน้าวใจผู้ผลิตให้ไว้วางใจวัสดุใหม่

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ผลลัพธ์ที่ชี้ให้เห็นว่านวัตกรรมนี้สามารถสร้างผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการรีไซเคิลอะลูมิเนียม ซึ่งการนำเศษอะลูมิเนียมกลับมาใช้ใหม่ อาจช่วยลดการปล่อยมลพิษ และท้ายที่สุดจะช่วยให้อุตสาหกรรมนี้สะอาดขึ้นและยั่งยืนมากขึ้น

ที่มา: Alcircle, Earth, New Scientist