Ahorro de energía y reducción de emisiones: las ventajas de ligereza de la fibra de carbono son cada vez más visibles
Fibra de carbonoplástico reforzadoEl CFRP es conocido por su ligereza y resistencia, y su uso en sectores como la aviación y la automoción ha contribuido a la reducción de peso y a un mayor ahorro de combustible. Según un Análisis del Ciclo de Vida (ACV) del impacto ambiental total, desde la fabricación del material hasta su eliminación, realizado por la Asociación Japonesa de Fabricantes de Fibra de Carbono, el uso de CFRP contribuye significativamente a la reducción de las emisiones de CO2.
Campo de aeronaves:Cuando el uso de CFRP compuesto de fibra de carbono en un avión de pasajeros de tamaño mediano alcanza el 50% (como en el Boeing 787 y Airbus A350, la dosis de CFRP ha superado el 50%), la cantidad defibra de carbonoutilizado en cada avión es de aproximadamente 20 toneladas, en comparación con los materiales tradicionales se puede lograr un 20% de peso ligero, de acuerdo con 2.000 vuelos al año, cada clase 500 millas, 10 años de operación, cada avión puede reducir 27.000 toneladas de emisiones de CO2 por avión en 10 años de operación, basado en 2.000 vuelos al año y 500 millas por vuelo.
Campo automotriz:Cuando se utiliza CFRP en el 17% del peso de la carrocería del vehículo, la reducción de peso mejora el ahorro de combustible y reduce las emisiones de CO2 en un total acumulado de 5 toneladas de emisiones de CO2 por vehículo que utiliza CFRP, basándose en una distancia de conducción de por vida de 94.000 kilómetros y 10 años de operación, en comparación con los automóviles convencionales que no utilizan CFRP.
Además de esto, se espera que la revolución del transporte, el crecimiento de las nuevas energías y las necesidades ambientales generen nuevas oportunidades de negocio para la fibra de carbono. Según Toray de Japón, la demanda mundial defibra de carbonoSe prevé que crezca a una tasa anual del 17% para 2025. En aplicaciones aeroespaciales, Toray espera una nueva demanda de fibra de carbono para “automóviles voladores”, como cabinas aéreas y drones de gran tamaño, además de aviones comerciales.
Energía eólica: las aplicaciones de la fibra de carbono están aumentando
En el campo de la generación de energía eólica, se están construyendo instalaciones a gran escala en todo el mundo. Debido a las limitaciones de ubicación, las instalaciones se están trasladando a zonas marinas y con vientos suaves, lo que genera una necesidad urgente de mejorar la eficiencia de la generación de energía.
Se necesitan palas de turbinas eólicas más grandes para aumentar la eficiencia de la generación de energía, pero fabricarlas utilizando palas tradicionales...fibra de vidrioLos materiales compuestos los hacen más susceptibles a la deformación, lo que predispone a las palas de la turbina a pellizcar la torre y causar daños. Al utilizar materiales de CFRP de mayor rendimiento, se inhibirá la deformación y se reducirá el peso, lo que permitirá la fabricación de palas de turbinas eólicas más grandes y contribuirá a una mayor adopción de la energía eólica.
Mediante la aplicaciónfibra de carbonoAl incorporar compuestos a las palas de aerogeneradores de energías renovables, es posible crear aerogeneradores con palas más largas que nunca. Dado que la generación de potencia teórica de un aerogenerador es proporcional al cuadrado de la longitud de la pala, el uso de compuestos de fibra de carbono permite lograr un mayor tamaño y, por lo tanto, aumentar la potencia de salida del aerogenerador.
Según el último análisis de pronóstico de mercado publicado por Toray en mayo de este año, la tasa de crecimiento anual compuesta de la demanda de palas de turbinas eólicas de fibra de carbono para el período 2022-2025 será de hasta un 23%; y se espera que para 2030 la demanda de palas de turbinas eólicas marinas de fibra de carbono alcance las 92.000 toneladas.
Energía del hidrógeno: la contribución de la fibra de carbono es cada vez más visible
El hidrógeno verde se produce mediante la electrolisis del agua utilizando electricidad generada a partir de fuentes de energía renovables como la solar o la eólica. Como fuente de energía limpia que contribuye a la neutralidad de carbono, el hidrógeno verde ha estado atrayendo atención y se prevé que su demanda crezca significativamente en el futuro. Además, su uso en pilas de combustible de hidrógeno está ganando popularidad de forma constante y se prevé que crezca significativamente en el futuro.
Los cilindros de almacenamiento de hidrógeno de alta presión fabricados con fibras de carbono de alta resistencia, papel de fibra de carbono utilizado como material de electrodos y capas de difusión de gas, y otros productos contribuyen positivamente a la cadena completa de producción, transporte, almacenamiento y utilización de hidrógeno.
Mediante el usofibra de carbonoEn recipientes a presión, como los cilindros de gas natural comprimido (GNC) e hidrógeno, es posible reducir eficazmente el peso y aumentar la presión de ruptura. La demanda de cilindros de GNC para vehículos de GNC utilizados en servicios de reparto a domicilio y cisternas de transporte de gas natural está en constante crecimiento.
Además, se espera que la demanda de fibra de carbono utilizada en recipientes a presión aumente en el futuro a medida que los cilindros de almacenamiento de hidrógeno se utilicen cada vez más en automóviles de pasajeros, camiones, ferrocarriles y barcos que utilizan pilas de combustible de hidrógeno.
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Hora de publicación: 02-ago-2024