Kā oglekļa šķiedras kompozītmateriāli veicina oglekļa neitralitāti？

Enerģijas taupīšana un emisiju samazināšana: oglekļa šķiedras vieglā svara priekšrocības kļūst arvien redzamākas

Oglekļa šķiedrapastiprināta plastmasa(CFRP) ir zināms kā viegls un izturīgs materiāls, un tā izmantošana tādās jomās kā lidmašīnas un automobiļi ir veicinājusi svara samazināšanu un degvielas ekonomijas uzlabošanu. Saskaņā ar Japānas Oglekļa šķiedras ražotāju asociācijas veikto dzīves cikla novērtējumu (LCA) par kopējo ietekmi uz vidi no materiāla ražošanas līdz utilizācijai, CFRP izmantošana ievērojami veicina CO2 emisiju samazināšanu.

Lidmašīnu lauks:kad vidēja izmēra pasažieru lidmašīnās oglekļa šķiedras kompozītmateriāla CFRP izmantošana sasniedz 50% (piemēram, Boeing 787 un Airbus A350 CFRP deva ir pārsniegusi 50%),oglekļa šķiedraKatrā lidmašīnā izmantotais materiāls sver aptuveni 20 tonnas, salīdzinot ar tradicionālajiem materiāliem, var sasniegt 20% vieglumu. Pie 2000 lidojumiem gadā, katras klases 500 jūdžu nobraukuma un 10 ekspluatācijas gadu laikā katrs lidaparāts var samazināt CO2 emisijas par 27 000 tonnām uz vienu lidaparātu 10 ekspluatācijas gadu laikā, pamatojoties uz 2000 lidojumiem gadā un 500 jūdzēm uz vienu lidojumu.

Automobiļu nozare:Kad CFRP tiek izmantots 17% apmērā no automašīnas virsbūves svara, svara samazinājums uzlabo degvielas ekonomiju un samazina CO2 emisijas par kopumā 5 tonnām CO2 emisiju uz katru automašīnu, kas izmanto CFRP, pamatojoties uz 94 000 kilometru nobraukumu visa mūža garumā un 10 gadu ekspluatācijas laiku, salīdzinot ar parastajām automašīnām, kas neizmanto CFRP.

Papildus tam paredzams, ka transporta revolūcija, jaunā enerģijas izaugsme un vides prasības radīs vairāk jaunu biznesa iespēju oglekļa šķiedras jomā. Saskaņā ar Japānas uzņēmuma Toray datiem, globālais pieprasījums pēcoglekļa šķiedratiek prognozēts, ka līdz 2025. gadam tas pieaugs par 17 % gadā. Kosmosa industrijas jomā Toray sagaida jaunu pieprasījumu pēc oglekļa šķiedras “lidojošām automašīnām”, piemēram, gaisa kabīnēm un lieliem droniem, kā arī komerciālām lidmašīnām.

Vēja enerģija: oglekļa šķiedras pielietojums pieaug

Vēja enerģijas ražošanas jomā visā pasaulē notiek liela mēroga iekārtas. Vietas ierobežojumu dēļ iekārtas tiek pārvietotas uz jūras un apgabaliem ar zemu vēja jaudu, kā rezultātā ir steidzami jāuzlabo enerģijas ražošanas efektivitāte.

Lai palielinātu enerģijas ražošanas efektivitāti, ir nepieciešamas lielākas vēja turbīnu lāpstiņas, taču to ražošanā, izmantojot tradicionālās metodesstikla šķiedraKompozītmateriāli padara tos uzņēmīgākus pret noslīdēšanu, kas palielina turbīnu lāpstiņu saspiešanas pret torni un bojājumu rašanās risku. Izmantojot labākas veiktspējas CFRP materiālus, noslīdēšana tiks kavēta un svars tiks samazināts, ļaujot ražot lielākas vēja turbīnu lāpstiņas un veicinot vēja enerģijas tālāku izmantošanu.

Piesakotiesoglekļa šķiedraPievienojot oglekļa šķiedras kompozītmateriālus atjaunojamās enerģijas vēja turbīnu lāpstiņām, ir iespējams izveidot vēja turbīnas ar garākām lāpstiņām nekā jebkad agrāk. Tā kā vēja turbīnas teorētiskā jaudas ģenerēšana ir proporcionāla lāpstiņas garuma kvadrātam, izmantojot oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, ir iespējams sasniegt lielāku izmēru un tādējādi palielināt vēja turbīnas izejas jaudu.

Saskaņā ar jaunāko tirgus prognožu analīzi, ko Toray publicēja šī gada maijā, 2022.–2025. gadā vēja turbīnu lāpstiņu pieprasījums pēc oglekļa šķiedras pieaugs līdz pat 23 % gadā, un paredzams, ka 2030. gadā pieprasījums pēc oglekļa šķiedras jūras vēja turbīnu lāpstiņām sasniegs 92 000 tonnu.

Ūdeņraža enerģija: oglekļa šķiedras ieguldījums kļūst arvien redzamāks

Zaļo ūdeņradi ražo, elektrolizējot ūdeni, izmantojot elektroenerģiju, kas saražota no atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, saules vai vēja enerģijas. Kā tīrs enerģijas avots, kas veicina oglekļa neitralitāti, zaļais ūdeņradis ir piesaistījis uzmanību, un paredzams, ka nākotnē tā pieprasījums ievērojami pieaugs. Turklāt tā izmantošana ūdeņraža degvielas elementos nepārtraukti iegūst popularitāti, un paredzams, ka nākotnē tā ievērojami pieaugs.

Augstspiediena ūdeņraža uzglabāšanas cilindri, kas izgatavoti no augstas stiprības oglekļa šķiedrām, oglekļa šķiedras papīra, ko izmanto kā elektrodu materiālus un gāzes difūzijas slāņus, un citiem produktiem, pozitīvi ietekmē visu ūdeņraža ražošanas, transportēšanas, uzglabāšanas un izmantošanas ķēdi.

Izmantojotoglekļa šķiedraSpiediena traukos, piemēram, saspiestas dabasgāzes (CNG) un ūdeņraža balonos, ir iespējams efektīvi samazināt svaru un palielināt plīšanas spiedienu. Pieprasījums pēc CNG baloniem CNG transportlīdzekļiem, ko izmanto mājas piegādes pakalpojumos un dabasgāzes transportēšanas tvertnēs, nepārtraukti pieaug.

Turklāt paredzams, ka nākotnē pieaugs pieprasījums pēc oglekļa šķiedras, ko izmanto spiedtvertnēs, jo ūdeņraža uzglabāšanas cilindri arvien vairāk tiek izmantoti vieglajās automašīnās, kravas automašīnās, dzelzceļos un kuģos, kuros izmanto ūdeņraža degvielas elementus.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
T: +86 18683776368 (arī WhatsApp)
Tālrunis: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adrese: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Shanghai