Bagaimanakah komposit gentian karbon menyumbang kepada peneutralan karbon?

Penjimatan Tenaga dan Pengurangan Pelepasan: Kelebihan Ringan Serat Karbon Semakin Ketara

Serat karbonplastik bertetulang(CFRP) dikenali sebagai ringan dan kuat, dan penggunaannya dalam bidang seperti pesawat dan automobil telah menyumbang kepada pengurangan berat dan peningkatan penjimatan bahan api. Menurut Penilaian Kitaran Hayat (LCA) terhadap jumlah impak alam sekitar daripada pembuatan bahan hingga pelupusan yang dijalankan oleh Persatuan Pengilang Serat Karbon Jepun, penggunaan CFRP menyumbang dengan ketara kepada pengurangan pelepasan CO2.

Medan pesawat:apabila penggunaan komposit gentian karbon CFRP dalam pesawat penumpang bersaiz sederhana mencapai 50% (seperti dalam dos CFRP Boeing 787 dan Airbus A350 telah melebihi 50%), jumlahgentian karbonBerat yang digunakan dalam setiap pesawat adalah kira-kira 20 tan, berbanding dengan bahan tradisional boleh mencapai 20% ringan, mengikut 2,000 penerbangan setahun, setiap kelas 500 batu, 10 tahun operasi, setiap pesawat boleh mengurangkan 27,000 tan pelepasan CO2 setiap pesawat dalam 10 tahun operasi, berdasarkan 2,000 penerbangan setahun dan 500 batu setiap penerbangan.

Bidang automotif:Apabila CFRP digunakan untuk 17% daripada berat badan kereta, pengurangan berat meningkatkan penjimatan bahan api dan mengurangkan pelepasan CO2 dengan jumlah kumulatif 5 tan pelepasan CO2 setiap kereta menggunakan CFRP, berdasarkan jarak pemanduan sepanjang hayat selama 94,000 kilometer dan 10 tahun operasi, berbanding kereta konvensional yang tidak menggunakan CFRP.

Selain itu, revolusi pengangkutan, pertumbuhan tenaga baharu dan keperluan alam sekitar dijangka mewujudkan lebih banyak peluang perniagaan baharu untuk gentian karbon. Menurut Toray dari Jepun, permintaan global untukgentian karbondiramalkan berkembang pada kadar tahunan sebanyak 17% menjelang 2025. Dalam aplikasi aeroangkasa, Toray menjangkakan permintaan baharu untuk gentian karbon untuk "kereta terbang" seperti kabin udara dan dron besar, selain pesawat komersial.

Kuasa angin: aplikasi gentian karbon semakin meningkat

Dalam bidang penjanaan kuasa angin, pemasangan berskala besar sedang dijalankan di seluruh dunia. Disebabkan kekangan tapak, pemasangan beralih ke kawasan luar pesisir dan kawasan angin rendah, mengakibatkan keperluan segera untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa.

Bilah turbin angin yang lebih besar diperlukan untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa, tetapi pembuatannya menggunakan kaedah tradisionalgentian kacaKomposit menjadikannya lebih mudah kendur, yang menyebabkan bilah turbin berisiko mencubit menara dan menyebabkan kerosakan. Dengan menggunakan bahan CFRP yang berprestasi lebih baik, kendur akan dihalang dan berat akan dikurangkan, membolehkan pembuatan bilah turbin angin yang lebih besar dan menyumbang kepada penggunaan kuasa angin selanjutnya.

Dengan memohongentian karbonkomposit kepada bilah turbin angin tenaga boleh diperbaharui, adalah mungkin untuk mencipta turbin angin dengan bilah yang lebih panjang berbanding sebelum ini. Memandangkan penjanaan kuasa teori turbin angin adalah berkadar terus dengan kuasa dua panjang bilah, dengan menggunakan komposit gentian karbon adalah mungkin untuk mencapai saiz yang lebih besar dan dengan itu meningkatkan kuasa output turbin angin.

Menurut analisis ramalan pasaran terkini yang dikeluarkan oleh Toray pada bulan Mei tahun ini, permintaan bilah turbin angin 2022-2025 untuk gentian karbon meningkat sebanyak 23% setiap tahun; dan dijangka permintaan bilah turbin angin luar pesisir untuk gentian karbon akan mencapai 92,000 tan menjelang 2030.

Tenaga Hidrogen: Sumbangan Serat Karbon Semakin Ketara

Hidrogen hijau dihasilkan dengan mengelektrolisis air menggunakan elektrik yang dijana daripada sumber tenaga boleh diperbaharui seperti solar atau angin. Sebagai sumber tenaga bersih yang menyumbang kepada peneutralan karbon, hidrogen hijau telah menarik perhatian dan permintaannya dijangka meningkat dengan ketara pada masa hadapan. Di samping itu, penggunaannya dalam sel bahan api hidrogen semakin popular dan dijangka meningkat dengan ketara pada masa hadapan.

Silinder penyimpanan hidrogen bertekanan tinggi yang diperbuat daripada gentian karbon berkekuatan tinggi, kertas gentian karbon yang digunakan sebagai bahan elektrod dan lapisan resapan gas serta produk lain menyumbang secara positif kepada rantaian lengkap pengeluaran, pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan hidrogen.

Dengan menggunakangentian karbonDalam bekas tekanan, seperti gas asli termampat (CNG) dan silinder hidrogen, adalah mungkin untuk mengurangkan berat dan meningkatkan tekanan letupan secara berkesan. Permintaan untuk silinder CNG untuk kenderaan CNG yang digunakan dalam perkhidmatan penghantaran ke rumah dan tangki pengangkutan gas asli semakin meningkat dengan stabil.

Di samping itu, permintaan untuk gentian karbon yang digunakan dalam bekas tekanan dijangka meningkat pada masa hadapan memandangkan silinder simpanan hidrogen semakin banyak digunakan dalam kereta penumpang, trak, landasan kereta api dan kapal yang menggunakan sel bahan api hidrogen.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (juga WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Alamat: NO.398 Jalan Hijau Baru Bandar Xinbang Daerah Songjiang, Shanghai