Ahorro de energía y reducción de emisiones: las ventajas livianas de la fibra de carbono se están volviendo más visibles
Fibra de carbonoplástico reforzado(CFRP) se sabe que es ligero y fuerte, y su uso en campos como aviones y automóviles ha contribuido a la reducción de peso y una mayor economía de combustible. Según una evaluación del ciclo de vida (LCA) del impacto ambiental total de la fabricación de materiales a la eliminación realizada por la Asociación de Fabricantes de Fibra de Carbono de Japón, el uso de CFRP contribuye significativamente a la reducción de las emisiones de CO2
Campo de aviones:Cuando el uso de CFRP compuesto de fibra de carbono en una aeronave de pasajeros de tamaño mediano alcanza el 50% (como en la dosis de Boeing 787 y Airbus A350 CFRP ha superado el 50%), la cantidad defibra de carbonoSe usa en cada aeronave es de aproximadamente 20 toneladas, en comparación con los materiales tradicionales puede lograr un 20% de peso ligero, según 2,000 vuelos por año, cada clase de 500 millas, 10 años de operación, cada aeronave puede reducir 27,000 toneladas de emisiones de CO2 por aeronave en 10 años de operación, según 2,000 vuelos por año y 500 millas por vuelo.
Campo automotriz:Cuando CFRP se usa para el 17% del peso del cuerpo del automóvil, la reducción de peso mejora la economía de combustible y reduce las emisiones de CO2 por un total acumulativo de 5 toneladas de emisiones de CO2 por automóvil usando CFRP, basado en una distancia de conducción de toda la vida de 94,000 kilómetros y 10 años de operación, en comparación con los automóviles convencionales que no usan CFRP.
Además de esto, se espera que la revolución del transporte, el crecimiento energético y las necesidades ambientales creen más oportunidades comerciales nuevas para la fibra de carbono. Según la Toray de Japón, la demanda global defibra de carbonoSe pronostica que crecerá a una tasa anual del 17% para 2025. En aplicaciones aeroespaciales, Toray espera una nueva demanda de fibra de carbono para "autos voladores", como taxis aéreos y drones grandes, además de aviones comerciales.
Energía eólica: las aplicaciones de fibra de carbono están aumentando
En el campo de la generación de energía eólica, se están llevando a cabo instalaciones a gran escala en todo el mundo. Debido a las limitaciones del sitio, las instalaciones cambian a áreas en alta mar y de bajo viento, lo que resulta en una necesidad urgente de mejorar la eficiencia de la generación de energía.
Se necesitan cuchillas de turbina eólica más grandes para aumentar la eficiencia de la generación de energía, pero fabricarlas utilizando tradicionalesfibra de vidrioLos compuestos los hacen más susceptibles a la flacidez, lo que predispone las palas de la turbina al riesgo de pellizcar la torre y causar daños. Al usar mejor rendimiento de materiales CFRP, se inhibirá la caída y se reducirá el peso, lo que permite la fabricación de cuchillas de turbina eólica más grandes y contribuye a la adopción adicional de la energía eólica.
Aplicandofibra de carbonoCompuestos a las cuchillas de las turbinas eólicas de energía renovable, es posible crear turbinas eólicas con cuchillas más largas que nunca. Dado que la generación de energía teórica de una turbina eólica es proporcional al cuadrado de la longitud de la cuchilla, al usar compuestos de fibra de carbono, es posible alcanzar un tamaño mayor y, por lo tanto, aumentar la potencia de salida de la turbina eólica.
Según el último análisis de pronóstico del mercado publicado por Toray en mayo de este año, el campo de la pizca de turbina eólica 2022-2025 de la tasa de crecimiento anual de la demanda de la demanda de fibra de carbono de hasta el 23%; y se espera que la demanda de fibra de carbono de la turbina eólica en alta mar alcance las 92,000 toneladas.
Energía de hidrógeno: la contribución de la fibra de carbono se está volviendo más visible
El hidrógeno verde se produce mediante agua electrolizada utilizando electricidad generada a partir de fuentes de energía renovables como la energía solar o el viento. Como una fuente de energía limpia que contribuye a la neutralidad de carbono, el hidrógeno verde ha estado atrayendo la atención y se espera que su demanda crezca significativamente en el futuro. Además, su uso en celdas de combustible de hidrógeno está ganando popularidad constantemente y se espera que crezca significativamente en el futuro.
Los cilindros de almacenamiento de hidrógeno de alta presión hechos con fibras de carbono de alta resistencia, papel de fibra de carbono utilizado como materiales de electrodos y capas de difusión de gas, y otros productos contribuyen positivamente a la cadena completa de producción de hidrógeno, transporte, almacenamiento y utilización.
Utilizandofibra de carbonoEn los vasos a presión, como el gas natural comprimido (GNC) y los cilindros de hidrógeno, es posible reducir efectivamente el peso y aumentar la presión de explosión. La demanda de cilindros de GNC para los vehículos de GNC utilizados en los servicios de entrega de viviendas y los tanques de transporte de gas natural está creciendo constantemente.
Además, se espera que la demanda de fibra de carbono utilizada en los recipientes a presión aumente en el futuro a medida que los cilindros de almacenamiento de hidrógeno se usan cada vez más en automóviles, camiones, ferrocarriles y barcos que usan celdas de combustible de hidrógeno.
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Tiempo de publicación: agosto-02-2024