Economia de energia e redução de emissões: as vantagens da leveza da fibra de carbono estão se tornando mais visíveis.
fibra de carbonoplástico reforçadoO CFRP (polímero reforçado com fibra de carbono) é conhecido por ser leve e resistente, e seu uso em setores como o aeronáutico e o automotivo tem contribuído para a redução de peso e a melhoria da economia de combustível. De acordo com uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) do impacto ambiental total, desde a fabricação do material até o descarte, realizada pela Associação Japonesa de Fabricantes de Fibra de Carbono, o uso do CFRP contribui significativamente para a redução das emissões de CO2.
Campo de aeronaves:Quando o uso de compósito de fibra de carbono CFRP em uma aeronave de passageiros de médio porte atinge 50% (como no Boeing 787 e no Airbus A350, onde a dosagem de CFRP ultrapassou 50%), a quantidade defibra de carbonoOs materiais utilizados em cada aeronave somam cerca de 20 toneladas, o que, comparado aos materiais tradicionais, permite uma redução de 20% no peso. Considerando 2.000 voos por ano, com cada aeronave percorrendo 500 milhas por voo, e 10 anos de operação, cada aeronave pode reduzir as emissões de CO2 em 27.000 toneladas.
Setor automotivo:Quando o CFRP (polímero reforçado com fibra de carbono) é utilizado em 17% do peso da carroceria, a redução de peso melhora a economia de combustível e reduz as emissões de CO2 em um total cumulativo de 5 toneladas de CO2 por carro que utiliza CFRP, considerando uma quilometragem percorrida ao longo da vida útil de 94.000 quilômetros e 10 anos de operação, em comparação com carros convencionais que não utilizam CFRP.
Além disso, a revolução dos transportes, o crescimento das novas energias e as necessidades ambientais deverão criar mais oportunidades de negócios para a fibra de carbono. De acordo com a Toray, do Japão, a demanda global porfibra de carbonoA previsão é de que o setor cresça a uma taxa anual de 17% até 2025. Em aplicações aeroespaciais, a Toray espera uma nova demanda por fibra de carbono para "carros voadores", como táxis aéreos e grandes drones, além de aeronaves comerciais.
Energia eólica: as aplicações da fibra de carbono estão aumentando.
No setor de geração de energia eólica, grandes instalações estão sendo construídas em todo o mundo. Devido às limitações de espaço, as instalações estão migrando para áreas marítimas e com ventos fracos, o que gera uma necessidade urgente de melhorar a eficiência da geração de energia.
Para aumentar a eficiência da geração de energia, são necessárias pás de turbinas eólicas maiores, mas fabricá-las usando métodos tradicionais ainda é um desafio.fibra de vidroOs materiais compósitos tornam as pás das turbinas mais suscetíveis à deformação, o que as predispõe ao risco de pinçarem a torre e causarem danos. Ao utilizar materiais CFRP de melhor desempenho, a deformação será inibida e o peso reduzido, permitindo a fabricação de pás de turbinas eólicas maiores e contribuindo para a maior adoção da energia eólica.
Ao aplicarfibra de carbonoCom a aplicação de compósitos nas pás de turbinas eólicas de energia renovável, é possível criar turbinas com pás mais longas do que nunca. Como a geração de energia teórica de uma turbina eólica é proporcional ao quadrado do comprimento da pá, o uso de compósitos de fibra de carbono permite alcançar dimensões maiores e, consequentemente, aumentar a potência de saída da turbina eólica.
De acordo com a mais recente análise de previsão de mercado divulgada pela Toray em maio deste ano, a demanda por pás de turbinas eólicas de fibra de carbono deverá crescer a uma taxa composta anual de até 23% entre 2022 e 2025; e espera-se que, até 2030, a demanda por pás de turbinas eólicas offshore de fibra de carbono atinja 92.000 toneladas.
Energia de hidrogênio: a contribuição da fibra de carbono está se tornando mais visível.
O hidrogênio verde é produzido por eletrólise da água utilizando eletricidade gerada a partir de fontes de energia renováveis, como a solar ou a eólica. Como uma fonte de energia limpa que contribui para a neutralidade de carbono, o hidrogênio verde tem atraído atenção e sua demanda deverá crescer significativamente no futuro. Além disso, seu uso em células a combustível de hidrogênio está ganhando popularidade de forma constante e também deverá crescer significativamente no futuro.
Cilindros de armazenamento de hidrogênio de alta pressão, fabricados com fibras de carbono de alta resistência, papel de fibra de carbono utilizado como material de eletrodo e camadas de difusão de gás, e outros produtos contribuem positivamente para toda a cadeia de produção, transporte, armazenamento e utilização de hidrogênio.
Ao usarfibra de carbonoEm recipientes pressurizados, como cilindros de gás natural comprimido (GNC) e hidrogênio, é possível reduzir o peso e aumentar a pressão de ruptura de forma eficaz. A demanda por cilindros de GNC para veículos movidos a GNC utilizados em serviços de entrega em domicílio e tanques de transporte de gás natural está crescendo de forma constante.
Além disso, espera-se que a demanda por fibra de carbono utilizada em vasos de pressão aumente no futuro, à medida que os cilindros de armazenamento de hidrogênio sejam cada vez mais utilizados em carros de passeio, caminhões, ferrovias e navios que utilizam células de combustível de hidrogênio.
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Data da publicação: 02/08/2024