כיצד חומרים מרוכבים של סיבי פחמן תורמים לניטרליות פחמן?

חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות: היתרונות הקלים של סיבי פחמן הופכים גלויים יותר

סיבי פחמןפלסטיק מחוזק(CFRP) ידוע כקל משקל וחזק, והשימוש בו בתחומים כמו מטוסים ומכוניות תרם להפחתת משקל ולשיפור צריכת הדלק. על פי הערכת מחזור חיים (LCA) של ההשפעה הסביבתית הכוללת מייצור חומרים ועד לסילוק שנערך על ידי איגוד יצרני סיבי הפחמן של יפן, השימוש ב-CFRP תורם באופן משמעותי להפחתת פליטת CO2

שדה מטוסים:כאשר השימוש ב-CFRP מרוכב מסיבי פחמן במטוס נוסעים בגודל בינוני מגיע ל-50% (כגון מינון CFRP של בואינג 787 ואיירבוס A350 עלה על 50%), הכמות שלסיבי פחמןהשימוש בכל מטוס הוא כ-20 טון, בהשוואה לחומרים המסורתיים ניתן להשיג 20% קל משקל, לפי 2,000 טיסות בשנה, כל מחלקה 500 מיילים, 10 שנות פעילות, כל מטוס יכול להפחית 27,000 טון של פליטת CO2 לכל מטוס ב-10 שנות פעילות, על בסיס 2,000 טיסות בשנה ו-500 מיילים לטיסה.

תחום רכב:כאשר נעשה שימוש ב-CFRP עבור 17% ממשקל גוף המכונית, הפחתת המשקל משפרת את צריכת הדלק ומפחיתה את פליטת ה-CO2 בסכום מצטבר של 5 טון פליטת CO2 לכל מכונית המשתמשת ב-CFRP, על בסיס מרחק נסיעה לכל החיים של 94,000 קילומטרים. 10 שנות פעילות, בהשוואה למכוניות קונבנציונליות שאינן משתמשות ב-CFRP.

בנוסף לכך, מהפכת התחבורה, צמיחת אנרגיה חדשה וצרכים סביבתיים צפויים ליצור הזדמנויות עסקיות חדשות נוספות עבור סיבי פחמן. לפי טוריי היפני, הביקוש העולמי לסיבי פחמןצפוי לצמוח בקצב שנתי של 17% עד 2025. ביישומי תעופה וחלל, Toray צופה ביקוש חדש לסיבי פחמן עבור "מכוניות מעופפות" כגון מוניות אוויר ומזל"טים גדולים, בנוסף למטוסים מסחריים.

כוח רוח: יישומי סיבי פחמן הולכים וגדלים

בתחום ייצור כוח הרוח, מתקיימים התקנות רחבות היקף ברחבי העולם. בשל אילוצי האתר, מתקנים עוברים לאזורים ימיים ולאזורי רוח נמוכים, וכתוצאה מכך יש צורך דחוף בשיפור יעילות ייצור החשמל.

נחוצים להבי טורבינת רוח גדולים יותר כדי להגביר את היעילות של ייצור החשמל, אך ייצורם באמצעות מסורתייםסִיבֵי זְכוּכִיתחומרים מרוכבים הופכים אותם ליותר רגישים לצניחת, מה שמעמיד את להבי הטורבינה לסכנה של צביטה במגדל וגרימת נזק. על ידי שימוש בחומרי CFRP בעלי ביצועים טובים יותר, צניחה תיעצר והמשקל יופחת, מה שיאפשר ייצור של להבי טורבינות רוח גדולים יותר ותרום לאימוץ נוסף של כוח רוח.

על ידי הגשת מועמדותסיבי פחמןחומרים מרוכבים ללהבים של טורבינות רוח באנרגיה מתחדשת, אפשר ליצור טורבינות רוח עם להבים ארוכים יותר מאי פעם. מכיוון שייצור הכוח התיאורטי של טורבינת רוח הוא פרופורציונלי לריבוע אורך הלהב, על ידי שימוש בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן ניתן להגיע לגודל גדול יותר ובכך להגדיל את הספק התפוקה של טורבינת הרוח.

על פי ניתוח תחזיות השוק האחרון שפורסם על ידי Toray במאי השנה, תחום להבי רוח 2022-2025 של סיבי פחמן דורש קצב צמיחה שנתי של עד 23%; וצפוי לשנת 2030 הביקוש ללהבי טורבינות רוח ימיות לסיבי פחמן יגיע ל-92,000 טון.

אנרגיית מימן: תרומת סיבי הפחמן הופכת גלויה יותר

מימן ירוק מופק על ידי אלקטרוליזה של מים באמצעות חשמל המופק ממקורות אנרגיה מתחדשים כגון שמש או רוח. כמקור אנרגיה נקי התורם לניטרליות פחמן, מימן ירוק מושך תשומת לב והביקוש שלו צפוי לגדול משמעותית בעתיד. בנוסף, השימוש בו בתאי דלק מימן צובר פופולריות בהתמדה וצפוי לגדול משמעותית בעתיד.

גלילי אחסון מימן בלחץ גבוה עשויים מסיבי פחמן בעלי חוזק גבוה, נייר סיבי פחמן המשמש כחומרי אלקטרודה ושכבות דיפוזיה של גז, ומוצרים אחרים תורמים באופן חיובי לשרשרת השלמה של ייצור מימן, הובלה, אחסון וניצול.

על ידי שימושסיבי פחמןבמכלי לחץ, כמו גז טבעי דחוס (CNG) ובלילי מימן, ניתן להפחית ביעילות את המשקל ולהגביר את לחץ ההתפרצות. הביקוש לצלילי CNG לרכבי CNG המשמשים בשירותי משלוח עד הבית ומיכלי הובלת גז טבעי גדל בהתמדה.

בנוסף, הביקוש לסיבי פחמן המשמשים במכלי לחץ צפוי לעלות בעתיד, כאשר צילינדרים לאחסון מימן נמצאים בשימוש הולך וגובר במכוניות נוסעים, משאיות, מסילות ברזל וספינות המשתמשות בתאי דלק מימן.

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