Économie d'énergie et réduction des émissions: les avantages légers de la fibre de carbone deviennent plus visibles
Fibre de carboneplastique renforcé(CFRP) est connu pour être à la fois léger et fort, et son utilisation dans des champs tels que les avions et les automobiles a contribué à la réduction du poids et à l'amélioration de l'économie de carburant. Selon une évaluation du cycle de vie (LCA) de l'impact environnemental total de la fabrication de matériaux à l'élimination effectuée par la Japan Carbon Fiber Manufacturers Association, l'utilisation du CFRP contribue de manière significative à la réduction des émissions de CO2
Champ de l'avion:Lorsque l'utilisation de CFRP composite en fibre de carbone dans un avion de passagers de taille moyenne atteint 50% (comme dans le Boeing 787 et Airbus A350 CFRP a dépassé 50%), la quantité de quantité defibre de carboneUtilisé dans chaque avion est d'environ 20 tonnes, par rapport aux matériaux traditionnels peut atteindre 20% léger, selon 2 000 vols par an, chaque classe 500 miles, 10 ans de fonctionnement, chaque avion peut réduire 27 000 tonnes d'émissions de CO2 par avion en 10 ans de fonctionnement, sur la base de 2 000 vols par an et de 500 miles par vol.
Champ automobile:Lorsque le CFRP est utilisé pour 17% du poids du corps de la voiture, la réduction du poids améliore l'économie de carburant et réduit les émissions de CO2 par un total cumulé de 5 tonnes d'émissions de CO2 par voiture en utilisant le CFRP, sur la base d'une distance de conduite à vie de 94 000 kilomètres et de 10 ans de fonctionnement, comparées aux voitures conventionnelles qui n'utilisent pas de CFRP.
En plus de cela, la révolution des transports, la croissance de nouvelles énergies et les besoins environnementaux devraient créer davantage de nouvelles opportunités commerciales pour la fibre de carbone. Selon le Toray du Japon, la demande mondiale pourfibre de carbonedevrait croître à un taux annuel de 17% d'ici 2025. Dans les applications aérospatiales, Toray s'attend à une nouvelle demande de fibre de carbone pour les «voitures volantes» telles que les taxis à air et les grands drones, en plus des avions commerciaux.
Énergie éolienne: les applications en fibre de carbone augmentent
Dans le domaine de la production d'énergie éolienne, des installations à grande échelle ont lieu dans le monde entier. En raison des contraintes de site, les installations se déplacent vers des zones offshore et faibles, ce qui entraîne un besoin urgent d'améliorer l'efficacité de la production d'électricité.
Des lames d'éoliennes plus grandes sont nécessaires pour augmenter l'efficacité de la production d'énergie, mais les fabriquer en utilisantfibre de verreLes composites les rendent plus susceptibles de s'affaisser, ce qui prédispose les lames de turbine au risque de pincer la tour et de causer des dommages. En utilisant des matériaux CFRP mieux performants, l'affaissement sera inhibé et le poids sera réduit, permettant la fabrication de lames d'éoliennes plus grandes et contribuant à l'adoption supplémentaire de l'énergie éolienne.
En appliquantfibre de carboneComposites aux lames des éoliennes d'énergie renouvelable, il est possible de créer des éoliennes avec des lames plus longues que jamais. Étant donné que la production de puissance théorique d'une éolienne est proportionnelle au carré de la longueur de la lame, en utilisant des composites en fibre de carbone, il est possible d'atteindre une taille plus grande et ainsi d'augmenter la puissance de sortie de l'éolienne.
Selon la dernière analyse des prévisions du marché publiée par Toray en mai de cette année, le champ de la lame d'éoliennes 2022-2025 de la demande de carbone de la demande de carbone est un taux de croissance annuel allant jusqu'à 23%; et est attendu à 2030 la lame d'éoliennes offshore en fibre de carbone atteindra 92 000 tonnes.
Énergie d'hydrogène: la contribution de la fibre de carbone devient plus visible
L'hydrogène vert est produit par l'électrolyzing de l'eau en utilisant l'électricité générée à partir de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire ou le vent. En tant que source d'énergie propre qui contribue à la neutralité du carbone, l'hydrogène vert a attiré l'attention et sa demande devrait croître considérablement à l'avenir. De plus, son utilisation dans les piles à combustible hydrogène gagne régulièrement en popularité et devrait croître considérablement à l'avenir.
Les cylindres de stockage à haute pression d'hydrogène fabriqués avec des fibres de carbone à haute résistance, du papier en fibre de carbone utilisé comme matériaux d'électrode et des couches de diffusion de gaz, et d'autres produits contribuent positivement à la chaîne complète de production, de transport, de stockage et d'utilisation complet.
En utilisantfibre de carboneDans les récipients sous pression, tels que le gaz naturel comprimé (GNC) et les cylindres d'hydrogène, il est possible de réduire efficacement le poids et d'augmenter la pression d'éclatement. La demande de cylindres de GNC pour les véhicules de GNC utilisés dans les services de livraison à domicile et les réservoirs de transport de gaz naturel augmente régulièrement.
De plus, la demande de fibres de carbone utilisées dans les navires sous pression devrait augmenter à l'avenir, car les cylindres de stockage d'hydrogène sont de plus en plus utilisés dans les voitures de tourisme, les camions, les chemins de fer et les navires qui utilisent des piles à combustible à hydrogène.
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