چگونه کامپوزیت های فیبر کربن به خنثی بودن کربن کمک می کنند؟

صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار: مزایای سبک وزن فیبر کربن آشکارتر می شود

فیبر کربنپلاستیک تقویت شده(CFRP) به عنوان سبک وزن و قوی شناخته شده است و استفاده از آن در زمینه هایی مانند هواپیما و خودرو به کاهش وزن و بهبود مصرف سوخت کمک کرده است. بر اساس ارزیابی چرخه حیات (LCA) از کل اثرات زیست محیطی از تولید مواد تا دفع انجام شده توسط انجمن تولیدکنندگان فیبر کربن ژاپن، استفاده از CFRP به طور قابل توجهی به کاهش انتشار CO2 کمک می کند.

میدان هواپیما:هنگامی که استفاده از کامپوزیت CFRP فیبر کربن در یک هواپیمای مسافربری با اندازه متوسط ​​به 50٪ می رسد (مانند دوز CFRP بوئینگ 787 و ایرباس A350 از 50٪ فراتر رفته است)، مقدارفیبر کربنمورد استفاده در هر هواپیما حدود 20 تن است، در مقایسه با مواد سنتی می تواند به 20٪ سبک وزن برسد، با توجه به 2000 پرواز در سال، هر کلاس 500 مایل، 10 سال عملیات، هر هواپیما می تواند 27000 تن انتشار CO2 را در هر هواپیما در 10 کاهش دهد. سال کار، بر اساس 2000 پرواز در سال و 500 مایل در هر پرواز.

رشته خودرو:هنگامی که از CFRP برای 17 درصد وزن بدنه خودرو استفاده می شود، کاهش وزن باعث بهبود مصرف سوخت و کاهش انتشار CO2 در مجموع 5 تن CO2 در هر خودرو با استفاده از CFRP می شود، بر اساس مسافت رانندگی مادام العمر 94000 کیلومتر و 10 سال کارکرد، در مقایسه با خودروهای معمولی که از CFRP استفاده نمی کنند.

علاوه بر این، انقلاب حمل و نقل، رشد انرژی جدید و نیازهای زیست محیطی انتظار می رود فرصت های تجاری جدید بیشتری برای فیبر کربن ایجاد کند. با توجه به Toray ژاپن، تقاضای جهانی برایفیبر کربنپیش بینی می شود تا سال 2025 با نرخ سالانه 17 درصد رشد کند. در کاربردهای هوافضا، Toray انتظار دارد تقاضای جدیدی برای فیبر کربن برای "خودروهای پرنده" مانند کابین های هوایی و هواپیماهای بدون سرنشین بزرگ، علاوه بر هواپیماهای تجاری، شود.

نیروی باد: کاربرد فیبر کربن در حال افزایش است

در زمینه تولید برق بادی، تاسیسات در مقیاس بزرگ در سراسر جهان در حال انجام است. با توجه به محدودیت‌های سایت، تاسیسات به مناطق دور از ساحل و مناطق کم باد منتقل می‌شوند و در نتیجه نیاز فوری به بهبود راندمان تولید برق ایجاد می‌شود.

پره های توربین بادی بزرگتر برای افزایش راندمان تولید برق مورد نیاز است، اما ساخت آنها با استفاده از روش های سنتیفایبرگلاسکامپوزیت ها آنها را مستعد افتادگی می کند، که پره های توربین را در معرض خطر نیشگون گرفتن برج و ایجاد آسیب قرار می دهد. با استفاده از مواد CFRP با عملکرد بهتر، از افتادگی جلوگیری می‌شود و وزن کاهش می‌یابد که امکان ساخت پره‌های توربین بادی بزرگ‌تر را فراهم می‌کند و به پذیرش بیشتر نیروی باد کمک می‌کند.

با درخواستفیبر کربنکامپوزیت ها به پره های توربین های بادی انرژی های تجدیدپذیر، امکان ایجاد توربین های بادی با پره های بلندتر از همیشه وجود دارد. از آنجایی که تولید برق نظری یک توربین بادی متناسب با مجذور طول پره است، با استفاده از کامپوزیت های فیبر کربن می توان به اندازه بزرگتر دست یافت و در نتیجه توان خروجی توربین بادی را افزایش داد.

بر اساس آخرین تحلیل پیش‌بینی بازار که توسط Toray در ماه مه سال جاری منتشر شد، زمینه پره‌های توربین بادی 2022-2025 تقاضای فیبر کربن دارای نرخ رشد سالانه تا 23٪ است. و انتظار می رود تا سال 2030 تقاضای پره های توربین بادی دریایی برای فیبر کربن به 92000 تن برسد.

انرژی هیدروژن: سهم فیبر کربن بیشتر قابل مشاهده است

هیدروژن سبز با الکترولیز آب با استفاده از برق تولید شده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند خورشید یا باد تولید می شود. به عنوان یک منبع انرژی پاک که به بی طرفی کربن کمک می کند، هیدروژن سبز توجه را به خود جلب کرده است و انتظار می رود تقاضای آن در آینده رشد قابل توجهی داشته باشد. علاوه بر این، استفاده از آن در سلول های سوختی هیدروژنی به طور پیوسته در حال محبوبیت است و انتظار می رود در آینده رشد قابل توجهی داشته باشد.

سیلندرهای ذخیره سازی هیدروژن با فشار بالا ساخته شده با الیاف کربن با استحکام بالا، کاغذ فیبر کربنی که به عنوان مواد الکترود و لایه های انتشار گاز استفاده می شود و سایر محصولات به طور مثبت به زنجیره کامل تولید، حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده هیدروژن کمک می کنند.

با استفاده ازفیبر کربندر مخازن تحت فشار، مانند گاز طبیعی فشرده (CNG) و سیلندرهای هیدروژن، می توان به طور موثر وزن را کاهش داد و فشار ترکیدگی را افزایش داد. تقاضا برای سیلندرهای CNG برای وسایل نقلیه CNG مورد استفاده در خدمات تحویل در خانه و مخازن حمل و نقل گاز طبیعی به طور پیوسته در حال رشد است.

علاوه بر این، انتظار می رود تقاضا برای فیبر کربن مورد استفاده در مخازن تحت فشار در آینده افزایش یابد زیرا سیلندرهای ذخیره هیدروژن به طور فزاینده ای در خودروهای سواری، کامیون ها، راه آهن ها و کشتی هایی که از سلول های سوختی هیدروژنی استفاده می کنند، استفاده می شود.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (همچنین WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
آدرس: NO.398 New Green Road Xinbang Town District Songjiang، شانگهای