Úspora energie a zníženie emisií: Výhody uhlíkových vlákien v oblasti nízkej hmotnosti sú čoraz viditeľnejšie
Uhlíkové vláknovystužený plast(CFRP) je známy ako ľahký a pevný a jeho použitie v oblastiach, ako sú lietadlá a automobily, prispelo k zníženiu hmotnosti a zlepšeniu spotreby paliva. Podľa hodnotenia životného cyklu (LCA) celkového vplyvu na životné prostredie od výroby materiálu po likvidáciu, ktoré vykonalo Japonské združenie výrobcov uhlíkových vlákien, používanie CFRP výrazne prispieva k zníženiu emisií CO2.
Pole lietadiel:keď použitie kompozitu CFRP z uhlíkových vlákien v stredne veľkom lietadle pre cestujúcich dosiahne 50 % (ako napríklad v Boeingu 787 a Airbuse A350 dávkovanie CFRP presiahlo 50 %), množstvouhlíkové vláknopoužité v každom lietadle je asi 20 ton, v porovnaní s tradičnými materiálmi je možné dosiahnuť 20 % hmotnosti, podľa 2 000 letov ročne, každá trieda 500 míľ, 10 rokov prevádzky, každé lietadlo môže znížiť emisie CO2 o 27 000 ton na lietadlo za 10 rokov prevádzky na základe 2 000 letov ročne a 500 míľ na let.
Automobilový obor:Keď sa CFRP použije na 17 % hmotnosti karosérie auta, zníženie hmotnosti zlepší spotrebu paliva a zníži emisie CO2 o kumulatívnych 5 ton emisií CO2 na auto s použitím CFRP, na základe celoživotnej jazdnej vzdialenosti 94 000 kilometrov a 10 rokov prevádzky v porovnaní s bežnými automobilmi, ktoré nepoužívajú CFRP.
Okrem toho sa očakáva, že dopravná revolúcia, nový rast energie a environmentálne potreby vytvoria viac nových obchodných príležitostí pre uhlíkové vlákna. Podľa japonského Toray je globálny dopyt pouhlíkové vláknopredpovedá sa, že do roku 2025 porastie ročným tempom 17 %. V aplikáciách v letectve Toray okrem komerčných lietadiel očakáva nový dopyt po uhlíkových vláknach pre „lietajúce autá“, ako sú kabíny a veľké drony.
Veterná energia: aplikácie uhlíkových vlákien narastajú
V oblasti výroby veternej energie sa na celom svete uskutočňujú rozsiahle inštalácie. Kvôli obmedzeniam na mieste sa inštalácie presúvajú do oblastí na mori a do oblastí s nízkym vetrom, čo má za následok naliehavú potrebu zlepšiť efektívnosť výroby energie.
Väčšie lopatky veternej turbíny sú potrebné na zvýšenie efektívnosti výroby energie, ale pri ich výrobe sa používajú tradičnésklolaminátkompozity ich robia náchylnejšími na prehýbanie, čo predurčuje lopatky turbíny k riziku zovretia veže a poškodenia. Použitím kvalitnejších materiálov CFRP sa zabráni priehybu a zníži sa hmotnosť, čo umožní výrobu väčších lopatiek veterných turbín a prispeje k ďalšiemu využívaniu veternej energie.
Prihláškouuhlíkové vláknokompozitov na lopatky veterných turbín na obnoviteľnú energiu, je možné vytvárať veterné turbíny s dlhšími lopatkami ako kedykoľvek predtým. Keďže teoretický výkon veternej turbíny je úmerný druhej mocnine dĺžky lopatky, použitím kompozitov z uhlíkových vlákien je možné dosiahnuť väčší rozmer a tým zvýšiť výstupný výkon veternej turbíny.
Podľa najnovšej analýzy prognózy trhu, ktorú vydala spoločnosť Toray v máji tohto roku, pole lopatiek veterných turbín na roky 2022 – 2025 s dopytom po uhlíkových vláknach spája ročnú mieru rastu až 23 %; a očakáva sa, že v roku 2030 dosiahne dopyt po lopatkách veterných turbín na mori po uhlíkových vláknach 92 000 ton.
Vodíková energia: Príspevok uhlíkových vlákien je čoraz viditeľnejší
Zelený vodík sa vyrába elektrolýzou vody pomocou elektriny vyrobenej z obnoviteľných zdrojov energie, ako je slnečná alebo veterná energia. Zelený vodík ako čistý zdroj energie, ktorý prispieva k uhlíkovej neutralite, priťahuje pozornosť a očakáva sa, že jeho dopyt v budúcnosti výrazne porastie. Okrem toho jeho použitie vo vodíkových palivových článkoch neustále získava na popularite a očakáva sa, že v budúcnosti výrazne porastie.
Vysokotlakové zásobníky vodíka vyrobené z uhlíkových vlákien s vysokou pevnosťou, papier z uhlíkových vlákien používaný ako elektródové materiály a vrstvy na difúziu plynu a ďalšie produkty pozitívne prispievajú k celému reťazcu výroby, prepravy, skladovania a využitia vodíka.
Používanímuhlíkové vláknov tlakových nádobách, ako sú tlakové fľaše na zemný plyn (CNG) a vodíkové fľaše, je možné efektívne znížiť hmotnosť a zvýšiť tlak pri roztrhnutí. Dopyt po tlakových fľašiach na CNG pre vozidlá na CNG používané v doručovacích službách domov a v nádržiach na prepravu zemného plynu neustále rastie.
Okrem toho sa očakáva, že dopyt po uhlíkových vláknach používaných v tlakových nádobách sa v budúcnosti zvýši, keďže vodíkové zásobníky sa čoraz viac používajú v osobných autách, nákladných autách, železniciach a lodiach, ktoré používajú vodíkové palivové články.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (aj WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: NO.398 New Green Road Xinbang Town District Songjiang, Šanghaj
Čas uverejnenia: august-02-2024