Economia de energia e redução de emissões: as vantagens da leveza da fibra de carbono estão se tornando mais visíveis
Fibra de carbonoplástico reforçado(CFRP) é conhecido por ser leve e forte, e seu uso em áreas como aeronaves e automóveis contribuiu para a redução de peso e melhorou a economia de combustível. De acordo com uma Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) do impacto ambiental total, desde a fabricação do material até o descarte, realizada pela Associação Japonesa de Fabricantes de Fibra de Carbono, o uso de CFRP contribui significativamente para a redução das emissões de CO2.
Campo de aeronaves:quando o uso de CFRP composto de fibra de carbono em uma aeronave de passageiros de médio porte atinge 50% (como no Boeing 787 e Airbus A350 a dosagem de CFRP excedeu 50%), a quantidade de CFRPfibra de carbonousado em cada aeronave é de cerca de 20 toneladas, em comparação com os materiais tradicionais pode atingir 20% de peso leve, de acordo com 2.000 voos por ano, cada classe 500 milhas, 10 anos de operação, cada aeronave pode reduzir 27.000 toneladas de emissões de CO2 por aeronave em 10 anos de operação, com base em 2.000 voos por ano e 500 milhas por voo.
Área automotiva:Quando o CFRP é usado em 17% do peso da carroceria do carro, a redução de peso melhora a economia de combustível e reduz as emissões de CO2 em um total cumulativo de 5 toneladas de emissões de CO2 por carro usando CFRP, com base em uma distância percorrida ao longo da vida de 94.000 quilômetros e 10 anos de operação, em comparação com carros convencionais que não utilizam CFRP.
Além disso, espera-se que a revolução dos transportes, o novo crescimento energético e as necessidades ambientais criem mais novas oportunidades de negócios para a fibra de carbono. De acordo com o Toray do Japão, a procura global porfibra de carbonodeverá crescer a uma taxa anual de 17% até 2025. Nas aplicações aeroespaciais, Toray espera uma nova procura de fibra de carbono para “carros voadores”, como táxis aéreos e grandes drones, além de aeronaves comerciais.
Energia eólica: as aplicações de fibra de carbono estão aumentando
No campo da geração de energia eólica, instalações de grande escala estão sendo realizadas em todo o mundo. Devido a restrições locais, as instalações estão a mudar para áreas offshore e com ventos fracos, resultando numa necessidade urgente de melhorar a eficiência da produção de energia.
São necessárias pás de turbinas eólicas maiores para aumentar a eficiência da geração de energia, mas fabricá-las usando métodos tradicionaisfibra de vidroos compósitos os tornam mais suscetíveis à flacidez, o que predispõe as pás da turbina ao risco de prender a torre e causar danos. Ao utilizar materiais CFRP de melhor desempenho, a flacidez será inibida e o peso será reduzido, permitindo a fabricação de pás de turbinas eólicas maiores e contribuindo para uma maior adoção da energia eólica.
Ao aplicarfibra de carbonoCompósitos às pás de turbinas eólicas de energia renovável, é possível criar turbinas eólicas com pás mais longas do que nunca. Como a geração teórica de energia de uma turbina eólica é proporcional ao quadrado do comprimento da pá, usando compósitos de fibra de carbono é possível obter um tamanho maior e assim aumentar a potência de saída da turbina eólica.
De acordo com a última análise de previsão de mercado divulgada pela Toray em maio deste ano, o campo de demanda de fibra de carbono para pás de turbinas eólicas 2022-2025 compõe uma taxa de crescimento anual de até 23%; e espera-se que até 2030 a demanda por pás de turbinas eólicas offshore por fibra de carbono atinja 92.000 toneladas.
Energia do hidrogênio: a contribuição da fibra de carbono está se tornando mais visível
O hidrogênio verde é produzido pela eletrólise da água usando eletricidade gerada a partir de fontes de energia renováveis, como solar ou eólica. Sendo uma fonte de energia limpa que contribui para a neutralidade carbónica, o hidrogénio verde tem vindo a atrair a atenção e espera-se que a sua procura cresça significativamente no futuro. Além disso, seu uso em células a combustível de hidrogênio está ganhando popularidade e espera-se que cresça significativamente no futuro.
Cilindros de armazenamento de hidrogênio de alta pressão feitos com fibras de carbono de alta resistência, papel de fibra de carbono usado como materiais de eletrodo e camadas de difusão de gás e outros produtos contribuem positivamente para a cadeia completa de produção, transporte, armazenamento e utilização de hidrogênio.
Usandofibra de carbonoem vasos de pressão, como gás natural comprimido (GNC) e cilindros de hidrogênio, é possível reduzir efetivamente o peso e aumentar a pressão de ruptura. A demanda por cilindros de GNV para veículos GNV usados em serviços de entrega em domicílio e tanques de transporte de gás natural está crescendo continuamente.
Além disso, espera-se que a procura de fibra de carbono utilizada em vasos de pressão aumente no futuro, à medida que os cilindros de armazenamento de hidrogénio são cada vez mais utilizados em automóveis de passageiros, camiões, caminhos-de-ferro e navios que utilizam células de combustível de hidrogénio.
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Horário da postagem: 02 de agosto de 2024