Oszczędność energii i redukcja emisji: lekkie zalety włókna węglowego stają się coraz bardziej widoczne
Włókno węglowewzmocniony plastik(CFRP) jest znany z tego, że jest lekki i wytrzymały, a jego zastosowanie w takich dziedzinach jak lotnictwo i samochody przyczyniło się do zmniejszenia masy i poprawy oszczędności paliwa. Zgodnie z oceną cyklu życia (LCA) całkowitego wpływu na środowisko od produkcji materiałów do ich utylizacji, przeprowadzoną przez Japan Carbon Fiber Manufacturers Association, stosowanie CFRP przyczynia się znacząco do redukcji emisji CO2
Pole samolotów:gdy wykorzystanie kompozytu z włókna węglowego CFRP w średniej wielkości samolocie pasażerskim osiągnie 50% (jak np. w Boeing 787 i Airbus A350 dawka CFRP przekroczyła 50%), ilośćwłókno węgloweW przypadku każdego samolotu stosuje się około 20 ton, w porównaniu z tradycyjnymi materiałami można osiągnąć 20% lekkości, przy 2000 lotów rocznie, każda klasa 500 mil, 10 lat eksploatacji, każdy samolot może zmniejszyć emisję CO2 o 27 000 ton na samolot w ciągu 10 lat eksploatacji, przy 2000 lotów rocznie i 500 mil na lot.
Branża motoryzacyjna:W przypadku, gdy 17% masy nadwozia samochodu stanowi CFRP, redukcja masy przekłada się na poprawę oszczędności paliwa i redukcję emisji CO2 o łącznie 5 ton CO2 na samochód wykorzystujący CFRP, przy założeniu przebiegu 94 000 kilometrów i 10 lat eksploatacji, w porównaniu z samochodami konwencjonalnymi, w których nie zastosowano CFRP.
Oprócz tego oczekuje się, że rewolucja transportowa, nowy wzrost energii i potrzeby środowiskowe stworzą więcej nowych możliwości biznesowych dla włókna węglowego. Według japońskiego Toraya globalny popyt nawłókno węgloweprzewiduje się, że do 2025 r. będzie on rósł w tempie 17% rocznie. W zastosowaniach lotniczych Toray spodziewa się nowego popytu na włókno węglowe do „latających samochodów”, takich jak kabiny powietrzne i duże drony, oprócz samolotów komercyjnych.
Energia wiatrowa: zastosowania włókna węglowego rosną
W dziedzinie wytwarzania energii wiatrowej na całym świecie powstają instalacje na dużą skalę. Ze względu na ograniczenia lokalizacji instalacje są przenoszone na obszary morskie i o słabym wietrze, co powoduje pilną potrzebę poprawy efektywności wytwarzania energii.
Aby zwiększyć wydajność wytwarzania energii elektrycznej, potrzebne są większe łopaty turbin wiatrowych, ale ich produkcja odbywa się przy użyciu tradycyjnych metodwłókno szklanekompozyty sprawiają, że są one bardziej podatne na uginanie, co naraża łopatki turbiny na ryzyko przytrzaśnięcia wieży i spowodowania uszkodzeń. Dzięki zastosowaniu materiałów CFRP o lepszych parametrach uginanie zostanie zahamowane, a waga zmniejszona, co umożliwi produkcję większych łopatek turbin wiatrowych i przyczyni się do dalszego wdrażania energii wiatrowej.
Poprzez zastosowaniewłókno węglowekompozytów do łopatek turbin wiatrowych wykorzystujących energię odnawialną, możliwe jest tworzenie turbin wiatrowych z dłuższymi łopatkami niż kiedykolwiek wcześniej. Ponieważ teoretyczna generacja mocy turbiny wiatrowej jest proporcjonalna do kwadratu długości łopatki, dzięki zastosowaniu kompozytów z włókna węglowego możliwe jest osiągnięcie większego rozmiaru, a tym samym zwiększenie mocy wyjściowej turbiny wiatrowej.
Według najnowszej analizy prognoz rynkowych, opublikowanej przez Toray w maju tego roku, w latach 2022–2025 popyt na włókna węglowe do produkcji łopat turbin wiatrowych będzie rósł średniorocznie o 23%; przewiduje się, że do 2030 roku popyt na włókno węglowe do produkcji łopat turbin wiatrowych na morzu osiągnie 92 000 ton.
Energia wodorowa: wkład włókna węglowego staje się coraz bardziej widoczny
Zielony wodór powstaje w wyniku elektrolizy wody przy użyciu energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa. Jako czyste źródło energii, które przyczynia się do neutralności węglowej, zielony wodór przyciąga uwagę, a jego zapotrzebowanie ma znacznie wzrosnąć w przyszłości. Ponadto jego zastosowanie w ogniwach paliwowych wodorowych stale zyskuje na popularności i ma znacznie wzrosnąć w przyszłości.
Wysokociśnieniowe butle do magazynowania wodoru wykonane z wytrzymałych włókien węglowych, papier z włókna węglowego stosowany jako materiał elektrodowy i warstwy dyfuzyjne gazu oraz inne produkty przyczyniają się do pełnego łańcucha produkcji, transportu, przechowywania i wykorzystania wodoru.
Za pomocąwłókno węglowew zbiornikach ciśnieniowych, takich jak sprężony gaz ziemny (CNG) i butle z wodorem, możliwe jest skuteczne zmniejszenie masy i zwiększenie ciśnienia rozrywającego. Popyt na butle CNG do pojazdów CNG wykorzystywanych w usługach dostaw do domu i zbiornikach do transportu gazu ziemnego stale rośnie.
Ponadto przewiduje się, że w przyszłości wzrośnie popyt na włókno węglowe wykorzystywane w zbiornikach ciśnieniowych, gdyż butle do magazynowania wodoru są coraz częściej stosowane w samochodach osobowych, ciężarówkach, kolejach i statkach, które wykorzystują ogniwa paliwowe wodorowe.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (również WhatsApp)
Telefon: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: NR 398 Nowa Zielona Droga Xinbang Town Dzielnica Songjiang, Szanghaj
Czas publikacji: 02-08-2024