Materialen zientziaren eta industria-ekonomiaren ikuspegitik, lan honek modu sistematikoan aztertzen ditu karbono-zuntzezko konposite materialen garapen-egoera, oztopo teknikoak eta etorkizuneko joerak altitude baxuko ekonomiaren arloan. Ikerketek erakusten dute karbono-zuntzak abantaila nabarmenak dituen arren hegazkinak arintzeko, kostuen kontrola, prozesuen optimizazioa eta sistema estandarraren eraikuntza oraindik ere faktore garrantzitsuak direla bere aplikazio eskala handian mugatzen dutenak.
1. Karbono-zuntz materialen ezaugarrien eta altitude baxuko ekonomiaren arteko bateragarritasunaren azterketa
Ezaugarri mekanikoen abantailak:
- Indar espezifikoa 2450MPa/(g/cm³) da, hau da, hegazkintzako aluminiozko aleazioaren 5 aldiz handiagoa.
- Modulu espezifikoa 230GPa/(g/cm³) baino handiagoa da, pisua nabarmen murrizteko efektuarekin
Aplikazio ekonomikoa:
- Dronearen egituraren pisua 1 kg murrizteak energia-kontsumoa % 8-12 inguru murriztu dezake.
- eVTOLen pisua % 10 murrizten den bakoitzeko, gurutzaldi-autonomia % 15-20 handitzen da.
2. Industria-garapenaren egungo egoera
Mundu mailako merkatuaren egitura:
- 2023an, karbono-zuntzaren eskaria 135.000 tonakoa izango da mundu osoan, eta horren % 22 aeroespazialak izango du.
- Japoniako Toray-k atoi txikien merkatuaren % 38 hartzen du.
Barne-aurrerapena:
- Ekoizpen-ahalmenaren urteko hazkunde-tasa konposatua % 25era iristen da (2018-2023).
- T700-ren lokalizazio-tasa %70etik gorakoa da, baina T800 eta goragokoak oraindik inportazioen menpe daude.
3. Oztopo tekniko nagusiak
Material maila:
- Aurrepreg prozesuaren egonkortasuna (CV balioa % 3ren barruan kontrolatu behar da)
- Material konposatuaren interfazearen lotura-indarra (80MPa baino gehiago lortu behar du)
Fabrikazio prozesua:
- Errazketa automatizatuaren eraginkortasuna (gaur egun 30-50 kg/h, helburua 100 kg/h)
- Ontze-zikloaren optimizazioa (autoklabe-prozesu tradizionalak 8-12 ordu irauten du)
4. Altitude baxuko aplikazio ekonomikoen aukerak
Merkatuaren eskariaren aurreikuspena:
- eVTOL karbono-zuntzaren eskaria 1.500-2.000 tonakoa izango da 2025ean
- Droneen arloko eskaria 5.000 tona baino gehiagokoa izatea espero da 2030ean
Teknologiaren garapen joerak:
- Kostu baxua (helburua 80-100 $/kg-ra murriztu da)
- Fabrikazio adimenduna (biki digitalaren teknologiaren aplikazioa)
- Birziklatzea eta berrerabiltzea (birziklatze kimikoaren metodoaren eraginkortasuna hobetzea)
Argitaratze data: 2025eko apirilaren 10a