Шпалы из переработанного пластика сделают железные дороги еще более экологичными

Железные дороги, самый экологичный вид транспорта после автобусов дальнего следования, должны сыграть важную роль в борьбе за нулевые выбросы. В настоящее время общий объем выбросов при железнодорожных перевозках составляет 31 грамм CO2-эквивалента (CO2e) на пассажирский километр, что вдвое меньше, чем у самых экономичных электромобилей.

Но выбросы углекислого газа при железнодорожных перевозках могут быть еще больше снижены, показало новое исследование в журнале Frontiers in Sustainability, проведенное авторами из Финляндии. Это связано с тем, что типичные строительные материалы, такие как сталь и бетон, требуют больших энергетических затрат на производство, транспортировку, обработку и обслуживание. Даже на самых загруженных железнодорожных линиях эти затраты составляют 30% от общего объема выбросов, и этот процент резко возрастает по мере снижения интенсивности движения.

Здесь мы показываем, что в качестве материала для железнодорожных шпал можно использовать переработанный пластик, что приведет к сокращению общих выбросов. Меньший углеродный след достигается, когда в качестве материала используются отходы, которые в настоящее время сжигаются, — говорит д-р Хейкки Луомала, первый автор исследования и руководитель проекта в Университете Тампере.

По нашим оценкам, сокращение выбросов CO2 за счет репульпирования имеющегося в Финляндии потока отходов может равняться выбросам от отопления 1200 домохозяйств, то есть 3 610 тонн CO2 в год.

Протестированы два типа пластика

Луомала и его коллеги изучили целесообразность и экономию выбросов парниковых газов в результате постепенного отказа от деревянных и бетонных железнодорожных шпал в Финляндии и замены их переработанным пластиком. Срок службы шпал составляет от 10 до 60 лет и сокращается с увеличением интенсивности движения из-за механических повреждений.

Важным источником пластиковых отходов является упаковочный сектор, на который приходится около 40% всего производства пластика. В этой отрасли наиболее быстро растущим продуктом является так называемый жидкий упаковочный картон (ЖУК) — смесь полиэтилена, полипропилена, этиленвинилового спирта и полиэтилентерефталата. Другим важным источником пластиковых отходов является электронное и электротехническое оборудование, на долю которого приходится около 6% от общего объема использования пластика. Его основной пластиковый компонент — акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS).

В прошлом пластиковые отходы часто экспортировались из Финляндии на Дальний Восток, но в последние годы была запущена инициатива «ALL-IN for Plastics Recycling» (PLASTin), призванная сделать Финляндию лидером по переработке пластика.

Луомала и др. изготовили образцы железнодорожных шпал (толщиной 0,15 м, шириной 0,25 м и длиной 2,6 м) из ЛПБ и АБС и подвергли их ряду механических испытаний. Их целью было проверить, соответствуют ли прототипы международным стандартам для пластмассовой и железнодорожной промышленности.

Реализация в реальном мире идет по плану

Образцы, изготовленные из обоих видов пластика, прошли испытания на прочность и изгиб. Но только переработанный ABS смог выдержать максимальную температуру 55°C без значительного размягчения в жаркое лето.

Переработанный АБС гораздо больше подходит в качестве материала для железнодорожных шпал, чем переработанный ЛПБ: прочностные и жесткостные характеристики АБС примерно в три раза выше и приближаются к характеристикам деревянных шпал, — говорит Луомала.

Пластиковые железнодорожные шпалы обладают рядом преимуществ, например, легкостью формовки, низкой стоимостью, малым весом и устойчивостью к воздействию окружающей среды. Использование переработанного пластика также обеспечивает большую гибкость при проектировании формы шпал.

Финское агентство транспортной инфраструктуры уже проявило интерес к результатам исследования.

Когда речь идет о внедрении переработанного АБС для использования в качестве железнодорожных шпал, сначала необходимо провести дополнительные испытания в полном масштабе. Необходимо также проверить их долгосрочное поведение, например, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, — предупреждает Луомала.

Ранее ученые из Японии разработали парящий поезд.

12.12.2024


Подписаться в Telegram



Транспорт

Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа

Судостроительное предприятие Чкаловская судове...

Томск беспилотный: в городе открыт уникальный центр беспилотников
Томск беспилотный: в городе открыт уникальный центр беспилотников

Сегодня, 13 февраля, полномочный представитель...

Казанские ученые разработали систему для групповой работы дронов
Казанские ученые разработали систему для групповой работы дронов

Исследователи из Казани разработали алгор...

Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей
Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей

Беспилотные автомобили больше не далекая ...

9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические
9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические

Норвегия стоит на пороге того, чтобы стат...

Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км
Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км

Два вертолета Ми-8МТВ-1 перелетели из Каз...

NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось
NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось

Аккумуляторы электромобилей, подвергающихся об...

В Пензе разработали бионический подводный дрон
В Пензе разработали бионический подводный дрон

Новый подводный аппарат разработали в Пен...

В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики
В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики

6 автономных грузовых электрокаров Evocargo N1...

В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна
В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна

В лаборатории беспилотных систем и цифров...

Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы
Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы

Холдинг Вертолеты России передал Государственн...

Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле
Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле

К 2025 году на дорогах появятся миллионы ...

На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда
На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда

В Южно-Сахалинске стартовал Дальневосточный эн...

Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог
Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог

Сотрудники отдела радиофотоники МФТИ создали т...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
«Десятилетие науки и технологий»: волгоградские ученые получили премии и гранты
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор