คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีส่วนช่วยในการรักษาความเป็นกลางทางคาร์บอนได้อย่างไร

การประหยัดพลังงานและลดการปล่อยมลพิษ: ข้อดีน้ำหนักเบาของคาร์บอนไฟเบอร์เริ่มเป็นที่เห็นได้ชัดเจนมากขึ้น

คาร์บอนไฟเบอร์พลาสติกเสริมแรง(CFRP) เป็นที่ทราบกันดีว่ามีน้ำหนักเบาและแข็งแรง และการนำไปใช้ในสาขาต่างๆ เช่น เครื่องบินและรถยนต์ มีส่วนช่วยในการลดน้ำหนักและประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีขึ้น ตามการประเมินวงจรชีวิต (LCA) ของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดตั้งแต่การผลิตวัสดุจนถึงการกำจัดซึ่งดำเนินการโดยสมาคมผู้ผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ของญี่ปุ่น การใช้ CFRP มีส่วนช่วยลดการปล่อย CO2 ได้อย่างมาก

สาขาอากาศยาน:เมื่อการใช้ CFRP คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ในเครื่องบินโดยสารขนาดกลางถึง 50% (เช่น ในเครื่องบินโบอิ้ง 787 และแอร์บัส A350 ปริมาณ CFRP เกิน 50%) ปริมาณคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ในเครื่องบินแต่ละลำมีน้ำหนักประมาณ 20 ตัน เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิมแล้ว สามารถลดน้ำหนักเบาลงได้ 20% จากการบิน 2,000 เที่ยวบินต่อปี โดยแต่ละชั้นบินได้ 500 ไมล์ ปฏิบัติการ 10 ปี เครื่องบินแต่ละลำสามารถลดการปล่อย CO2 ได้ 27,000 ตันต่อเครื่องบินในปฏิบัติการ 10 ปี โดยคำนวณจากการบิน 2,000 เที่ยวบินต่อปี และบินได้ 500 ไมล์ต่อเที่ยวบิน

สาขายานยนต์:เมื่อใช้ CFRP สำหรับน้ำหนัก 17% ของตัวรถ น้ำหนักที่ลดลงจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมัน และลดการปล่อย CO2 ด้วยการสะสมรวม 5 ตันของการปล่อย CO2 ต่อรถที่ใช้ CFRP โดยคิดจากระยะทางการขับขี่ตลอดอายุการใช้งาน 94,000 กิโลเมตร และการใช้งาน 10 ปี เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์ทั่วไปที่ไม่ใช้ CFRP

นอกจากนี้ คาดว่าการปฏิวัติการขนส่ง การเติบโตของพลังงานใหม่ และความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมจะสร้างโอกาสทางธุรกิจใหม่ๆ สำหรับคาร์บอนไฟเบอร์มากขึ้น ตามข้อมูลของ Toray ของญี่ปุ่น ความต้องการทั่วโลกสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์คาร์บอนไฟเบอร์คาดว่าจะเติบโตในอัตราต่อปี 17% ภายในปี 2025 สำหรับการใช้งานด้านอวกาศ Toray คาดว่าความต้องการคาร์บอนไฟเบอร์ใหม่สำหรับ "รถยนต์บินได้" เช่น ห้องโดยสารบนเครื่องบินและโดรนขนาดใหญ่ นอกเหนือไปจากเครื่องบินพาณิชย์

พลังงานลม: การนำคาร์บอนไฟเบอร์มาใช้เพิ่มมากขึ้น

ในด้านการผลิตพลังงานลม มีการติดตั้งระบบขนาดใหญ่ทั่วโลก เนื่องด้วยข้อจำกัดด้านสถานที่ การติดตั้งจึงถูกย้ายไปยังพื้นที่นอกชายฝั่งและพื้นที่ที่มีลมพัดเบา ส่งผลให้มีความจำเป็นเร่งด่วนในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน

จำเป็นต้องมีใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า แต่การผลิตโดยใช้ใบพัดแบบดั้งเดิมไฟเบอร์กลาสวัสดุคอมโพสิตทำให้ใบพัดของกังหันลมมีแนวโน้มที่จะหย่อนคล้อย ซึ่งทำให้ใบพัดของกังหันลมเสี่ยงต่อการถูกหนีบและเกิดความเสียหาย การใช้วัสดุ CFRP ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นจะช่วยป้องกันการหย่อนคล้อยและลดน้ำหนัก ทำให้สามารถผลิตใบพัดของกังหันลมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นได้ และช่วยให้มีการนำพลังงานลมมาใช้มากขึ้น

โดยการสมัครคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถผลิตกังหันลมที่มีใบพัดยาวขึ้นกว่าเดิมได้ เนื่องจากกังหันลมผลิตไฟฟ้าตามทฤษฎีได้แปรผันตามกำลังสองของความยาวใบพัด การใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์จึงทำให้กังหันลมมีขนาดใหญ่ขึ้นและเพิ่มกำลังส่งออกได้

ตามการวิเคราะห์พยากรณ์ตลาดล่าสุดที่เผยแพร่โดย Toray ในเดือนพฤษภาคมของปีนี้ ระบุว่าความต้องการใบพัดกังหันลมสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์ในช่วงปี 2022-2025 จะมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นสูงถึง 23% และคาดว่าความต้องการใบพัดกังหันลมนอกชายฝั่งสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์จะสูงถึง 92,000 ตันในปี 2030

พลังงานไฮโดรเจน: การมีส่วนสนับสนุนของคาร์บอนไฟเบอร์เริ่มเป็นที่ประจักษ์มากขึ้น

ไฮโดรเจนสีเขียวผลิตขึ้นโดยการอิเล็กโทรไลซิสน้ำโดยใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือลม เนื่องจากไฮโดรเจนสีเขียวเป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ช่วยลดความเป็นกลางทางคาร์บอน จึงได้รับความสนใจและคาดว่าความต้องการจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในอนาคต นอกจากนี้ การใช้ไฮโดรเจนสีเขียวในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในอนาคต

ถังเก็บไฮโดรเจนแรงดันสูงที่ผลิตจากเส้นใยคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูง กระดาษคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้เป็นวัสดุอิเล็กโทรด และชั้นการแพร่กระจายก๊าซ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ มีส่วนสนับสนุนเชิงบวกต่อห่วงโซ่การผลิต การขนส่ง การจัดเก็บ และการใช้ไฮโดรเจนแบบครบวงจร

โดยการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในภาชนะที่มีแรงดัน เช่น ถังบรรจุก๊าซธรรมชาติอัด (CNG) และไฮโดรเจน สามารถลดน้ำหนักและเพิ่มแรงดันแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความต้องการถังบรรจุ CNG สำหรับยานพาหนะที่ใช้ CNG ในบริการจัดส่งถึงบ้านและถังขนส่งก๊าซธรรมชาติกำลังเติบโตอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ คาดว่าความต้องการคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ในภาชนะรับแรงดันจะเพิ่มขึ้นในอนาคต เนื่องจากถังเก็บไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถบรรทุก รถไฟ และเรือที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพิ่มมากขึ้น

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด
M: +86 18683776368 (หรือ WhatsApp)
โทร:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: NO.398 ถนน New Green เมือง Xinbang เขต Songjiang เซี่ยงไฮ้