Varčevanje z energijo in zmanjšanje emisij: Prednosti lahkih ogljikovih vlaken postajajo vse bolj vidne
Ogljikova vlaknaojačana plastika(CFRP) je znano, da je lahek in močan, njegova uporaba na področjih, kot so letala in avtomobili, pa je prispevala k zmanjšanju teže in izboljšani porabi goriva. V skladu z oceno življenjskega cikla (LCA) skupnega vpliva na okolje od izdelave materiala do odlaganja, ki jo je izvedlo japonsko združenje proizvajalcev ogljikovih vlaken, uporaba CFRP znatno prispeva k zmanjšanju emisij CO2.
Področje letala:ko uporaba kompozita CFRP iz ogljikovih vlaken v srednje velikem potniškem letalu doseže 50 % (na primer pri Boeingu 787 in Airbusu A350 je odmerek CFRP presegel 50 %), je količinaogljikovih vlakenuporabljen v vsakem letalu je približno 20 ton, v primerjavi s tradicionalnimi materiali lahko doseže 20 % lahkega, glede na 2000 letov na leto, vsak razred 500 milj, 10 let delovanja, vsako letalo lahko zmanjša 27.000 ton emisij CO2 na letalo v 10 let delovanja, ki temelji na 2.000 poletih na leto in 500 miljah na let.
Avtomobilsko področje:Ko je CFRP uporabljen za 17 % teže karoserije avtomobila, zmanjšanje teže izboljša porabo goriva in zmanjša emisije CO2 za skupno 5 ton emisij CO2 na avtomobil z uporabo CFRP, na podlagi vseživljenjske prevožene razdalje 94.000 kilometrov in 10 let delovanja v primerjavi z običajnimi avtomobili, ki ne uporabljajo CFRP.
Poleg tega naj bi prometna revolucija, nova rast energije in okoljske potrebe ustvarile več novih poslovnih priložnosti za ogljikova vlakna. Po podatkih japonskega Torayja je svetovno povpraševanje poogljikovih vlakennaj bi do leta 2025 rasla po letni stopnji 17 %. V aplikacijah v vesolju Toray poleg komercialnih letal pričakuje novo povpraševanje po ogljikovih vlaknih za »leteče avtomobile«, kot so zračne kabine in velika brezpilotna letala.
Energija vetra: uporaba ogljikovih vlaken narašča
Na področju proizvodnje vetrne energije po vsem svetu potekajo obsežne instalacije. Zaradi omejitev lokacije se naprave selijo na morje in območja z nizko vetrovnostjo, kar ima za posledico nujno potrebo po izboljšanju učinkovitosti proizvodnje električne energije.
Za povečanje učinkovitosti proizvodnje električne energije so potrebne večje lopatice vetrnih turbin, vendar jih je treba izdelati s tradicionalnimisteklena vlaknazaradi kompozitov so bolj dovzetni za povešanje, zaradi česar so lopatice turbine nagnjene k tveganju, da stisnejo stolp in povzročijo poškodbe. Z uporabo zmogljivejših materialov CFRP bo povešanje preprečeno, teža pa zmanjšana, kar bo omogočilo izdelavo večjih lopatic vetrnih turbin in prispevalo k nadaljnjemu sprejemanju vetrne energije.
S prijavoogljikovih vlakenkompozitov za lopatice vetrnih turbin na obnovljivo energijo, je mogoče ustvariti vetrne turbine z daljšimi lopaticami kot kdaj koli prej. Ker je teoretična proizvodnja električne energije vetrne turbine sorazmerna s kvadratom dolžine lopatice, je z uporabo kompozitov iz ogljikovih vlaken mogoče doseči večjo velikost in s tem povečati izhodno moč vetrne turbine.
Glede na najnovejšo analizo tržnih napovedi, ki jo je Toray objavil maja letos, je področje povpraševanja po ogljikovih vlaknih v obdobju 2022–2025 povečalo letno stopnjo rasti do 23 %; in pričakuje se, da bo do leta 2030 povpraševanje po lopaticah vetrnih turbin na morju po ogljikovih vlaknih doseglo 92.000 ton.
Vodikova energija: prispevek ogljikovih vlaken postaja vse bolj viden
Zeleni vodik se proizvaja z elektrolizo vode z uporabo električne energije, pridobljene iz obnovljivih virov energije, kot sta sonce ali veter. Zeleni vodik kot čisti vir energije, ki prispeva k ogljični nevtralnosti, vzbuja pozornost in pričakuje se, da bo povpraševanje po njem v prihodnosti znatno naraslo. Poleg tega njegova uporaba v vodikovih gorivnih celicah vztrajno pridobiva na priljubljenosti in pričakuje se, da se bo v prihodnosti znatno povečala.
Visokotlačne jeklenke za shranjevanje vodika, izdelane iz ogljikovih vlaken visoke trdnosti, papirja iz ogljikovih vlaken, ki se uporablja kot material za elektrode in plasti za difuzijo plina, ter drugi izdelki pozitivno prispevajo k celotni verigi proizvodnje, transporta, shranjevanja in uporabe vodika.
Z uporaboogljikovih vlakenv tlačnih posodah, kot so jeklenke s stisnjenim zemeljskim plinom (CNG) in vodikovimi jeklenkami, je mogoče učinkovito zmanjšati težo in povečati porušilni tlak. Povpraševanje po jeklenkah za CNG za vozila na CNG, ki se uporabljajo pri storitvah dostave na dom in v rezervoarjih za prevoz zemeljskega plina, vztrajno narašča.
Poleg tega se pričakuje, da se bo v prihodnosti povečalo povpraševanje po ogljikovih vlaknih, ki se uporabljajo v tlačnih posodah, saj se jeklenke za shranjevanje vodika vse bolj uporabljajo v osebnih avtomobilih, tovornjakih, železnicah in ladjah, ki uporabljajo vodikove gorivne celice.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (tudi WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Naslov: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šanghaj
Čas objave: 2. avgust 2024