PFINZTAL، Germany - همانطور که پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن همچنان جزء اصلی هواپیما است، این امر به نیاز به یک مفهوم بازیافت پایدار می افزاید. مهندسین موسسه فن آوری شیمی فورانونفر (ICT) اخیرا یک روند برای تبدیل فیبر کربن بازیافتی به مواد باتری و مواد سوختی را توسعه داده اند.
الیزا سیلر مهندس ICT گفت: "امروزه هواپیمای گسترده ای شامل بیش از 50٪ پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) است. مقدار مواد بازیافتی CFRP بزرگ است. به عنوان مثال، ایرباس 350 وزن بالاتری از 65 تن دارد. علاوه بر این، سایر مقادیر ضایعات مرتبط در طول فرآیند تولید تولید می شود. ""
Seiler و همکارانش در پروژه Graphit 2.0 شرکت کردند که فرایند بازیافت مواد باتری و مواد سلول را از فیبر کربن بازیافتی توسعه داد. آنها اخیرا نمونه اولیه یک صفحه دو قطبی را تولید کرده اند.
هدف از پروژه Graphit 2.0 این است که یک فرآیند تولید کند که فیبر کربن بازیافتی را به عنوان گرافیت ثانویه برای دستگاه های ذخیره سازی انرژی بالا مثل باتری های جریان مجدد ریودکس استفاده می شود.
در بخش اول پروژه، مهندسان برای پردازش مکانیکی و حرارتی برای دریافت مواد خام ثانویه از الیاف کربن توسعه دادند. این مواد ثانویه به عنوان یک جایگزین برای گرافیت استفاده می شود. در بخش دوم پروژه، گرافیت ثانویه در یک ورق دو قطبی برای یک باطری جریان مجدد ردیاب آزمایش شد.
Seiler گفت: "درایو الکتریکی در حال حاضر یک موضوع جدی در صنعت حمل و نقل هوایی است." "تولید کنندگان می توانند به طور مستقیم با بازیابی مواد از یک برنامه به بعد، بازیابی ارزش های ذخیره شده را انجام دهند.
سایله اشاره کرد: "فیبر کربن به صورت الکتریکی هدایت می شود و به عنوان یک جایگزین برای گرافیت طبیعی مناسب است. گرافیت طبیعی نیز از کربن تشکیل شده است." "[این] مواد اولیه حیاتی حیاتی باید در حال حاضر از چین با هزینه بالا وارد می شود. بازیافت CFRP نیز می تواند در برنامه های تولید افزودنی استفاده شود. "
تولید کنندگان هواپیما باید از الزامات اتحادیه اروپا که از سال 2015 به اجرا در می آیند - رعایت کنند - آنها نیاز دارند که 85٪ از میانگین وزن ماشین های مورد استفاده باید بازیافت شود. در بعضی از کشورها مانند آلمان، CFRP از دفن زباله ممنوع است و کارخانه های زباله های زباله می توانند از پذیرش این مواد جلوگیری کنند.
Seiler و همکارانش راهی برای بازیابی فیبر کربن از یک ماتریس پلاستیکی را توسعه دادند. آنها از تابش مایکروویو برای ماتریس پلاستیکی در اطراف الیاف استفاده می کنند. احتراق باید تحت شرایط بی هوازی انجام شود به طوری که الیاف در دمای 900 درجه سانتیگراد نمی سوزند
Seiler گفت: "این است که تجزیه پریولیز نامیده می شود." "مزایای تابش مایکروویو صرفه جویی در انرژی است. کل اجاق گاز دیگر نیازی به گرم کردن نیست، تنها اجزای خود باید گرما باشند.
"مهندسان پلیمر ما الیاف بازیافتی را به مواد ترموپلاستی جلب می کنند،" Seiler توضیح می دهد. این کامپوزیت خواص مشابهی با گرافیت دارد و مناسب برای تولید صفحات دو قطبی است.
سیلر ادعا می کند: "نمونه اولیه ما تمام آزمایشات را برای رسانایی، تراکم و مقاومت خوردگی انجام داده است." "ما ثابت کرده ایم که معمولا استفاده از الیاف CFRP بازیافت شده برای ساخت صفحات دو قطبی برای باتری ها و سلول های سوختی امکان پذیر است. این نشان می دهد که بازیافت یک رویکرد جامع است.
Seiler گفت: "گام بعدی، توصیف ویژگی های صفحات دوقطبی در شبکه سلولی باتری است و برای ارزیابی چرخه زندگی". "سپس ما می خواهیم تکنولوژی را تنظیم کنیم تا بتوانیم صفحات دو قطبی را با مجموعه بازیافت CFRP تولید کنیم."
