O skleníkovém plynu - oxidu uhličitém jsme dosud psali v souvislosti s pokračujícím současném tempu růstu jeho koncentrace v ovzduší, obavách z vývoje vedoucího k celosvětovému suchu, zvedání mořských hladin, růstu počtu bouří a zaplav a nedostatku potravin. Dnešní informace je o nápadu, jak využít to, čeho máme dost, k něčemu užitečnému. Jde o nápad vědců  z  Los Alamos. Jako každá geniální věc, je i tento nápad jednoduchý. Spočívá v ochlazování součástky, snižování tření na jejím povrchu a v odstraňování obrobků pomocí  nové techniky využívající tryskání pevného oxidu uhličitého (CO2). Toto „sněhování“, jak se technologii začalo říkat, má šanci nahradit požívání olejů, vodních olejových emulzí a syntetických sloučenin, které se nyní používají při řezání, soustružení, frézování,…

Zvětšit obrázek

„Sněhánky“velikosti jednoho mikronu dokáží součástku mechanicky čistit, chladit a současně působit jako mazivo. Jenom v USA by jejich použití ušetřilo 3 785 000 000 litrů oleje ročně! Foto: LeRoy N. Sanchez

Jenom v samotných USA se ročně spotřebuje v metalurgickém průmyslu, především při obrábění a opracování kovových dílů, téměř čtyři miliardy litrů oleje! Z toho si lze udělat představu, jakým přínosem by sněhové obrábění bylo pro ochranu životního prostředí.
“Sněhování“ využívá proud malých ledových částeček o velikosti mikronu. Tryskající zmrzlé krystaly suchého ledu jsou vytvářeny dějem, kterému fyzikové říkají adiabatické rozpínání. Princip je velmi jednoduchý, do tenké trubičky se vede pod tlakem kapalný oxid uhličitý. Po jeho průchodu tryskou, jejíž průměr je pouhé tři desetiny milimetru se z něj stanou tryskající „sněhánky“. Ty pak  mechanicky odstraňují z povrchu obráběné součástky a  používaných nástrojů, všechen balastní odpad. Současně místo opracování ochlazují a co je zajímavé, a současně nejdůležitější, krystalky oxidu snižují tření. Působí stejně jako  mazivo.
Zdá se, že pro zavedení nové technologie toho mnoho neschází, snad jen to, že všechny stávající provozy se rázem stanou zastaralými.  Pokud se přesto nový způsob opracování kovů zavede, bude to znamenat, že stávající „špinavá“ technologie (bráno z pohledu zamořování životního prostředí),  se rázem stane „čistou“ technologií. Tak čistou, že takové podniky prakticky nebudou produkovat žádný odpad. Oxid uhličitý se po vykonání práce odpaří do vzduchu, jako jeho přirozená součást.

Teoreticky by rychlému zavádění nové technologie by opravdu nemělo nic bránit. Oxid uhličitý je k životnímu prostředí šetrný, je levný, nehořlavý a je ho všude dost.
V laboratorních podmínkách již systém sněhování  prokázal, že ve srovnání s klasickým obráběním snižuje náklady a že rovněž prodlužuje životnost obráběcích nástrojů. Sněhování dokáže bezpečně „uchladit“ sílu řezu 0,025 mm.

Nová technologie má jednu vadu na kráse. Byla v Los Alamos vyvinuta v rámci programu zaměřeného na zvýšení bezpečnosti výroby nukleárních zbraní. Při klasickém obrábění uranu totiž vznikalo velké množství tekutiny obsahující radioaktivní materiál…

Prameny: University of Kalifornia, Fotografie: Los Alamos National Laboratory, další údaje možno získat u Todd Hanson, tahanson@lanl.gov