Economisirea energiei și reducerea emisiilor: Avantajele fibrei de carbon în ceea ce privește greutatea redusă devin din ce în ce mai vizibile
Fibră de carbonplastic armat(CFRP) este cunoscut pentru faptul că este atât ușor, cât și rezistent, iar utilizarea sa în domenii precum aeronavele și automobilele a contribuit la reducerea greutății și la îmbunătățirea economiei de combustibil. Conform unei evaluări a ciclului de viață (LCA) a impactului total asupra mediului, de la fabricarea materialelor până la eliminare, realizată de Asociația Producătorilor de Fibră de Carbon din Japonia, utilizarea CFRP contribuie semnificativ la reducerea emisiilor de CO2.
Domeniul aeronavelor:când utilizarea compozitului din fibră de carbon CFRP într-o aeronavă de pasageri de dimensiuni medii atinge 50% (cum ar fi în cazul Boeing 787 și Airbus A350, doza de CFRP a depășit 50%), cantitatea defibră de carbonGreutatea utilizată în fiecare aeronavă este de aproximativ 20 de tone, comparativ cu materialele tradiționale, putând obține o greutate redusă cu 20%. Conform a 2.000 de zboruri pe an, fiecare clasă de 500 de mile, 10 ani de funcționare, fiecare aeronavă poate reduce emisiile de CO2 cu 27.000 de tone per aeronavă în 10 ani de funcționare, bazate pe 2.000 de zboruri pe an și 500 de mile pe zbor.
Domeniul auto:Când CFRP este utilizat pentru 17% din greutatea caroseriei mașinii, reducerea greutății îmbunătățește economia de combustibil și reduce emisiile de CO2 cu un total cumulativ de 5 tone de emisii de CO2 per mașină care utilizează CFRP, pe baza unei distanțe de condus pe durata vieții de 94.000 de kilometri și 10 ani de funcționare, comparativ cu mașinile convenționale care nu utilizează CFRP.
Pe lângă acestea, se așteaptă ca revoluția transporturilor, creșterea noilor resurse energetice și nevoile de mediu să creeze mai multe oportunități de afaceri pentru fibra de carbon. Potrivit lui Toray din Japonia, cererea globală pentrufibră de carbonSe preconizează că va crește cu o rată anuală de 17% până în 2025. În aplicațiile aerospațiale, Toray anticipează o nouă cerere de fibră de carbon pentru „mașini zburătoare”, cum ar fi cabinele aeriene și dronele mari, pe lângă aeronavele comerciale.
Energia eoliană: aplicațiile din fibra de carbon sunt în creștere
În domeniul generării energiei eoliene, instalații la scară largă au loc în întreaga lume. Din cauza constrângerilor legate de amplasament, instalațiile se mută în zone offshore și cu vânt redus, ceea ce duce la o nevoie urgentă de îmbunătățire a eficienței generării de energie.
Palele turbinelor eoliene mai mari sunt necesare pentru a crește eficiența generării de energie, dar fabricarea lor folosind metode tradiționalefibră de sticlăCompozitele le fac mai susceptibile la lăsare, ceea ce predispune palele turbinei la riscul de a ciupi turnul și de a provoca deteriorări. Prin utilizarea unor materiale CFRP cu performanțe mai bune, lăsarea va fi inhibată, iar greutatea va fi redusă, permițând fabricarea unor pale de turbină eoliană mai mari și contribuind la adoptarea în continuare a energiei eoliene.
Prin aplicareafibră de carboncompozite pe palele turbinelor eoliene pe bază de energie regenerabilă, este posibil să se creeze turbine eoliene cu pale mai lungi ca niciodată. Deoarece generarea teoretică de energie a unei turbine eoliene este proporțională cu pătratul lungimii palei, prin utilizarea compozitelor din fibră de carbon este posibil să se obțină o dimensiune mai mare și, prin urmare, să se crească puterea de ieșire a turbinei eoliene.
Conform ultimei analize de prognoză a pieței publicate de Toray în luna mai a acestui an, cererea de pale de turbine eoliene din fibră de carbon pentru perioada 2022-2025 va înregistra o rată anuală compusă de creștere de până la 23%; și se așteaptă ca până în 2030 cererea de pale de turbine eoliene offshore pentru fibră de carbon să ajungă la 92.000 de tone.
Energia hidrogenului: Contribuția fibrelor de carbon devine din ce în ce mai vizibilă
Hidrogenul verde este produs prin electrolizarea apei folosind electricitatea generată din surse regenerabile de energie, cum ar fi cea solară sau eoliană. Fiind o sursă de energie curată care contribuie la neutralitatea carbonului, hidrogenul verde a atras atenția, iar cererea sa este așteptată să crească semnificativ în viitor. În plus, utilizarea sa în pilele de combustie cu hidrogen câștigă constant popularitate și se așteaptă să crească semnificativ în viitor.
Cilindrii de stocare a hidrogenului de înaltă presiune, fabricați din fibre de carbon de înaltă rezistență, hârtie din fibră de carbon utilizată ca materiale pentru electrozi și straturi de difuzie a gazelor, precum și alte produse, contribuie pozitiv la lanțul complet de producție, transport, stocare și utilizare a hidrogenului.
Prin utilizareafibră de carbonÎn recipientele sub presiune, cum ar fi buteliile de gaz natural comprimat (GNC) și de hidrogen, este posibilă reducerea eficientă a greutății și creșterea presiunii de spargere. Cererea de butelii GNC pentru vehiculele GNC utilizate în serviciile de livrare la domiciliu și pentru rezervoarele de transport gaze naturale este în creștere constantă.
În plus, se așteaptă ca cererea de fibră de carbon utilizată în recipientele sub presiune să crească în viitor, deoarece buteliile de stocare a hidrogenului sunt din ce în ce mai utilizate în autoturisme, camioane, căi ferate și nave care utilizează pile de combustie cu hidrogen.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
Telefon: +86 18683776368 (și WhatsApp)
Tel: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresă: NO.398 New Green Road, orașul Xinbang, districtul Songjiang, Shanghai
Data publicării: 02 august 2024