Miten hiilikuitukomposiitit edistävät hiilineutraaliutta?

Energiansäästö ja päästöjen vähentäminen: Hiilikuidun keveyden edut ovat yhä näkyvämpiä

hiilikuituvahvistettu muovi(CFRP) tunnetaan sekä kevyenä että vahvana materiaalina, ja sen käyttö esimerkiksi lentokoneissa ja autoissa on osaltaan alentanut painoa ja parantanut polttoainetaloutta. Japanin hiilikuituvalmistajien yhdistyksen tekemän elinkaariarvioinnin (LCA) mukaan, joka koskee materiaalin valmistuksesta hävittämiseen ulottuvia ympäristövaikutuksia, CFRP:n käyttö edistää merkittävästi hiilidioksidipäästöjen vähentämistä.

Lentokenttä:kun hiilikuitukomposiitin CFRP:n käyttö keskikokoisessa matkustajalentokoneessa saavuttaa 50 % (kuten Boeing 787:n ja Airbus A350:n CFRP-annos on ylittänyt 50 %), määrähiilikuituJokaisessa lentokoneessa käytetty materiaali painaa noin 20 tonnia. Perinteisiin materiaaleihin verrattuna sillä voidaan saavuttaa 20 % kevyt paino. 2 000 lennon vuosivauhdilla, 500 mailin lentomatkalla ja 10 käyttövuoden aikana jokainen lentokone voi vähentää 27 000 tonnia hiilidioksidipäästöjä lentokonetta kohden 10 käyttövuoden aikana, mikä perustuu 2 000 lentoon vuodessa ja 500 mailiin lentomatkaan.

Autoteollisuus:Kun CFRP:tä käytetään 17 %:ssa auton korin painosta, painonpudotus parantaa polttoainetaloutta ja vähentää hiilidioksidipäästöjä yhteensä 5 tonnia CFRP:tä käyttävää autoa kohden. Tämä perustuu 94 000 kilometrin ajomatkaan ja 10 käyttövuoteen verrattuna perinteisiin autoihin, joissa ei käytetä CFRP:tä.

Tämän lisäksi liikennevallankumouksen, uuden energian kasvun ja ympäristövaatimusten odotetaan luovan lisää uusia liiketoimintamahdollisuuksia hiilikuidulle. Japanilaisen Torayn mukaan maailmanlaajuinen kysyntähiilikuituennustetaan kasvavan 17 prosentin vuosivauhdilla vuoteen 2025 mennessä. Ilmailu- ja avaruussovelluksissa Toray odottaa uutta kysyntää hiilikuidulle "lentävissä autoissa", kuten ilmaohjaamoissa ja suurissa droneissa, sekä kaupallisissa lentokoneissa.

Tuulivoima: hiilikuitusovellukset lisääntyvät

Tuulivoiman tuotannon alalla laajamittaisia ​​asennuksia tehdään ympäri maailmaa. Paikkarajoitusten vuoksi asennukset siirtyvät merelle ja vähätuulisille alueille, mikä johtaa kiireelliseen tarpeeseen parantaa sähköntuotannon tehokkuutta.

Sähköntuotannon tehokkuuden parantamiseksi tarvitaan suurempia tuuliturbiinin lapoja, mutta niiden valmistaminen perinteisillä menetelmillälasikuituKomposiitit alttiimpia roikkumiselle, mikä altistaa turbiinin lavat tornin puristumisriskille ja vaurioille. Käyttämällä parempia CFRP-materiaaleja roikkuminen estyy ja paino vähenee, mikä mahdollistaa suurempien tuuliturbiinin lapojen valmistuksen ja edistää tuulivoiman yleistymistä.

SoveltamallahiilikuituLisäämällä hiilikuitukomposiitteja uusiutuvan energian tuuliturbiinien lapoihin on mahdollista luoda tuuliturbiineja, joilla on pidemmät lavat kuin koskaan ennen. Koska tuuliturbiinin teoreettinen tehontuotanto on verrannollinen lavan pituuden neliöön, käyttämällä hiilikuitukomposiitteja on mahdollista saavuttaa suurempi koko ja siten lisätä tuuliturbiinin lähtötehoa.

Torayn toukokuussa julkaiseman uusimman markkinaennusteanalyysin mukaan hiilikuidun kysyntä tuuliturbiinien lapojen alalla kasvaa jopa 23 prosenttia vuodessa vuosina 2022–2025, ja vuonna 2030 offshore-tuuliturbiinien lapojen kysynnän odotetaan nousevan 92 000 tonniin.

Vetyenergia: Hiilikuidun osuus on tulossa näkyvämmäksi

Vihreää vetyä tuotetaan elektrolysoimalla vettä käyttämällä uusiutuvista energialähteistä, kuten auringosta tai tuulesta, tuotettua sähköä. Puhtaana energialähteenä, joka edistää hiilineutraaliutta, vihreä vety on herättänyt huomiota, ja sen kysynnän odotetaan kasvavan merkittävästi tulevaisuudessa. Lisäksi sen käyttö vetypolttokennoissa on tasaisesti kasvattamassa suosiotaan, ja sen odotetaan kasvavan merkittävästi tulevaisuudessa.

Korkean paineen vedyn varastosäiliöt, jotka on valmistettu erittäin lujista hiilikuiduista, hiilikuitupaperista, jota käytetään elektrodimateriaaleina ja kaasudiffuusiokerroksina, sekä muista tuotteista, edistävät vedyn tuotannon, kuljetuksen, varastoinnin ja käytön koko ketjua.

KäyttämällähiilikuituPaineastioissa, kuten paineistetussa maakaasussa (CNG) ja vedyssä, on mahdollista tehokkaasti vähentää painoa ja lisätä murtumispainetta. Kotiinkuljetuspalveluissa ja maakaasun kuljetussäiliöissä käytettävien CNG-ajoneuvojen CNG-säiliöiden kysyntä kasvaa tasaisesti.

Lisäksi paineastioissa käytettävän hiilikuidun kysynnän odotetaan kasvavan tulevaisuudessa, koska vedyn varastointisylintereitä käytetään yhä enemmän vetypolttokennoja käyttävissä henkilöautoissa, kuorma-autoissa, rautateissä ja laivoissa.

Shanghai Orisenin uusi materiaaliteknologia Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (myös WhatsAppissa)
Puh: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Osoite: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiangin alue, Shanghai