Kā oglekļa šķiedras kompozītmateriāli veicina oglekļa neitralitāti?

Enerģijas taupīšana un emisiju samazināšana: oglekļa šķiedras vieglās priekšrocības kļūst redzamākas

Oglekļa šķiedrapastiprināta plastmasaIr zināms, ka (CFRP) ir gan viegls, gan spēcīgs, un tā izmantošana tādās jomās kā lidmašīnas un automobiļi ir veicinājusi svara samazināšanu un uzlabojusi degvielas ekonomiju. Saskaņā ar Japānas oglekļa šķiedras ražotāju asociācijas veikto aprites cikla novērtējumu (LCA) par kopējo ietekmi uz vidi no materiālu ražošanas līdz apglabāšanai, CFRP izmantošana ievērojami samazina CO2 emisijas.

Gaisa kuģu lauks:kad oglekļa šķiedras kompozītmateriāla CFRP izmantošana vidēja izmēra pasažieru lidmašīnā sasniedz 50% (piemēram, Boeing 787 un Airbus A350 CFRP dozēšana ir pārsniegusi 50%),oglekļa šķiedrakatrā lidmašīnā tiek izmantotas aptuveni 20 tonnas, salīdzinot ar tradicionālajiem materiāliem, var sasniegt 20% vieglu, saskaņā ar 2000 lidojumiem gadā, katrai klasei 500 jūdzes, 10 ekspluatācijas gadus, katrs gaisa kuģis var samazināt 27 000 tonnu CO2 emisijas uz vienu gaisa kuģi 10 darbības gadu, pamatojoties uz 2000 lidojumiem gadā un 500 jūdzēm vienā lidojumā.

Automobiļu joma:Ja CFRP tiek izmantots 17% no automašīnas virsbūves svara, svara samazināšana uzlabo degvielas ekonomiju un samazina CO2 emisijas par kopējo kopējo CO2 emisiju tonnām uz vienu automašīnu, izmantojot CFRP, pamatojoties uz mūža nobraukto attālumu 94 000 kilometru un 10 darbības gadi, salīdzinot ar parastajām automašīnām, kas neizmanto CFRP.

Turklāt ir sagaidāms, ka transporta revolūcija, jauna enerģijas izaugsme un vides vajadzības radīs vairāk jaunu uzņēmējdarbības iespēju oglekļa šķiedrai. Saskaņā ar Japānas Toray, globālais pieprasījums pēcoglekļa šķiedratiek prognozēts, ka līdz 2025. gadam tas pieaugs par 17% gadā. Aviācijas un kosmosa lietojumos Toray sagaida jaunu pieprasījumu pēc oglekļa šķiedras "lidojošām automašīnām", piemēram, gaisa kabīnēm un lieliem bezpilota lidaparātiem, papildus komerciālajām lidmašīnām.

Vēja enerģija: oglekļa šķiedras lietojumi pieaug

Vēja enerģijas ražošanas jomā visā pasaulē notiek liela mēroga iekārtas. Vietnes ierobežojumu dēļ iekārtas tiek pārvietotas uz jūrā un vāja vēja zonām, kā rezultātā steidzami jāuzlabo elektroenerģijas ražošanas efektivitāte.

Lielākas vēja turbīnu lāpstiņas ir nepieciešamas, lai palielinātu elektroenerģijas ražošanas efektivitāti, bet to ražošanai izmantojot tradicionālostikla šķiedrakompozītmateriāli padara tos jutīgākus pret nokarāšanos, kas rada turbīnu lāpstiņu iespējamību saspiest torni un izraisīt bojājumus. Izmantojot labākus CFRP materiālus, tiks kavēta nokarāšanās un samazināts svars, ļaujot izgatavot lielākas vēja turbīnu lāpstiņas un veicināt vēja enerģijas turpmāku izmantošanu.

Piesakotiesoglekļa šķiedraKompozītmateriāli atjaunojamās enerģijas vēja turbīnu lāpstiņām, ir iespējams izveidot vēja turbīnas ar garākām lāpstiņām nekā jebkad agrāk. Tā kā vēja turbīnas teorētiskā jaudas ražošana ir proporcionāla lāpstiņas garuma kvadrātam, tad, izmantojot oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, ir iespējams panākt lielāku izmēru un tādējādi palielināt vēja turbīnas izejas jaudu.

Saskaņā ar jaunāko tirgus prognožu analīzi, ko Toray publicēja šā gada maijā, 2022.–2025. gada vēja turbīnu lāpstiņu lauks oglekļa šķiedras pieprasījuma savienojuma gada pieauguma tempam ir līdz 23%; un sagaidāms, ka 2030. gadā jūras vēja turbīnu lāpstiņu pieprasījums pēc oglekļa šķiedras sasniegs 92 000 tonnu.

Ūdeņraža enerģija: oglekļa šķiedras ieguldījums kļūst pamanāmāks

Zaļo ūdeņradi iegūst, elektrolizējot ūdeni, izmantojot elektroenerģiju, kas iegūta no atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, saules vai vēja. Zaļais ūdeņradis kā tīrs enerģijas avots, kas veicina oglekļa neitralitāti, ir piesaistījis uzmanību, un paredzams, ka nākotnē tā pieprasījums ievērojami pieaugs. Turklāt tā izmantošana ūdeņraža kurināmā elementos nepārtraukti gūst popularitāti, un paredzams, ka nākotnē tas ievērojami pieaugs.

Augstspiediena ūdeņraža uzglabāšanas cilindri, kas izgatavoti no augstas stiprības oglekļa šķiedrām, oglekļa šķiedras papīra, ko izmanto kā elektrodu materiālu un gāzu difūzijas slāņus, un citiem produktiem, pozitīvi ietekmē visu ūdeņraža ražošanas, transportēšanas, uzglabāšanas un izmantošanas ķēdi.

Izmantojotoglekļa šķiedraspiedtvertnēs, piemēram, saspiestās dabasgāzes (CNG) un ūdeņraža balonos, ir iespējams efektīvi samazināt svaru un palielināt sprādziena spiedienu. Pieprasījums pēc CNG baloniem SDG transportlīdzekļiem, ko izmanto piegādes mājās, un dabasgāzes transportēšanas cisternām nepārtraukti pieaug.

Turklāt ir sagaidāms, ka pieprasījums pēc oglekļa šķiedras, ko izmanto spiedtvertnēs, nākotnē palielināsies, jo ūdeņraža uzglabāšanas baloni arvien vairāk tiek izmantoti vieglajās automašīnās, kravas automašīnās, dzelzceļos un kuģos, kuros tiek izmantotas ūdeņraža degvielas šūnas.

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