Kuokoa Nishati na Kupunguza Uzalishaji: Faida Nyepesi za Carbon Fiber Zinazidi Kuonekana
Fiber ya kaboniplastiki iliyoimarishwa(CFRP) inajulikana kuwa nyepesi na yenye nguvu, na matumizi yake katika nyanja kama vile ndege na magari yamechangia kupunguza uzito na kuboresha uchumi wa mafuta. Kulingana na Tathmini ya Mzunguko wa Maisha (LCA) ya jumla ya athari za mazingira kutoka kwa utengenezaji wa nyenzo hadi utupaji uliofanywa na Jumuiya ya Watengenezaji wa Fiber ya Carbon ya Japan, matumizi ya CFRP huchangia kwa kiasi kikubwa kupunguza uzalishaji wa CO2.
Uwanja wa ndege:wakati matumizi ya CFRP yenye nyuzinyuzi kaboni katika ndege ya abiria ya ukubwa wa kati inafikia 50% (kama vile Boeing 787 na Airbus A350 CFRP kipimo kimezidi 50%), kiasi chafiber kabonikutumika katika kila ndege ni kuhusu tani 20, ikilinganishwa na vifaa vya jadi inaweza kufikia 20% nyepesi, kulingana na ndege 2,000 kwa mwaka, kila darasa maili 500, miaka 10 ya kazi, kila ndege inaweza kupunguza tani 27,000 za uzalishaji wa CO2 kwa kila ndege katika 10. miaka ya operesheni, kulingana na safari za ndege 2,000 kwa mwaka na maili 500 kwa kila ndege.
Sehemu ya magari:Wakati CFRP inatumiwa kwa 17% ya uzito wa mwili wa gari, kupunguza uzito huboresha uchumi wa mafuta na kupunguza uzalishaji wa CO2 kwa jumla ya tani 5 za uzalishaji wa CO2 kwa kila gari kwa kutumia CFRP, kwa kuzingatia umbali wa kuendesha gari wa kilomita 94,000 na maisha. Miaka 10 ya operesheni, ikilinganishwa na magari ya kawaida ambayo hayatumii CFRP.
Kando na hayo, mapinduzi ya usafirishaji, ukuaji wa nishati mpya na mahitaji ya kimazingira yanatarajiwa kuunda fursa mpya zaidi za biashara kwa nyuzi za kaboni. Kulingana na Toray ya Japani, mahitaji ya kimataifa yafiber kaboniinatabiriwa kukua kwa kiwango cha kila mwaka cha 17% ifikapo 2025. Katika matumizi ya angani, Toray inatarajia mahitaji mapya ya nyuzi za kaboni kwa "magari yanayoruka" kama vile cabs na drones kubwa, pamoja na ndege za kibiashara.
Nguvu ya upepo: matumizi ya nyuzi za kaboni yanaongezeka
Katika uwanja wa uzalishaji wa nguvu za upepo, mitambo mikubwa inafanyika kote ulimwenguni. Kwa sababu ya vikwazo vya tovuti, usakinishaji unahamia maeneo ya pwani na yenye upepo mdogo, na hivyo kusababisha hitaji la haraka la kuboresha ufanisi wa uzalishaji wa umeme.
Vipande vikubwa vya turbine ya upepo zinahitajika ili kuongeza ufanisi wa uzalishaji wa nguvu, lakini kuzitengeneza kwa kutumia jadifiberglasscomposites huwafanya kuathiriwa zaidi na sagging, ambayo huweka blade za turbine kwenye hatari ya kubana mnara na kusababisha uharibifu. Kwa kutumia nyenzo za utendaji bora za CFRP, sagging itazuiwa na uzito utapunguzwa, kuwezesha utengenezaji wa vilele vikubwa vya turbine ya upepo na kuchangia kupitishwa zaidi kwa nguvu za upepo.
Kwa kuombafiber kabonicomposites kwa vile vya mitambo ya upepo ya nishati mbadala, inawezekana kuunda mitambo ya upepo yenye vile ndefu kuliko hapo awali. Kwa kuwa uzalishaji wa nguvu wa kinadharia wa turbine ya upepo ni sawia na mraba wa urefu wa blade, kwa kutumia composites ya nyuzi za kaboni inawezekana kufikia ukubwa mkubwa na hivyo kuongeza nguvu ya pato la turbine ya upepo.
Kulingana na uchanganuzi wa hivi punde wa utabiri wa soko uliotolewa na Toray mnamo Mei mwaka huu, uwanja wa blade ya turbine ya upepo wa 2022-2025 wa mahitaji ya nyuzi za kaboni kiwango cha ukuaji wa kila mwaka cha hadi 23%; na inatarajiwa 2030 offshore mahitaji blade turbine upepo kwa carbon fiber kufikia tani 92,000.
Nishati ya Haidrojeni: Mchango wa Nyuzi za Carbon Unazidi Kuonekana
Hidrojeni ya kijani huzalishwa na maji yanayochangamsha umeme kwa kutumia umeme unaotokana na vyanzo vya nishati mbadala kama vile jua au upepo. Kama chanzo cha nishati safi ambacho huchangia kutokuwa na upande wa kaboni, hidrojeni ya kijani imekuwa ikivutia watu na mahitaji yake yanatarajiwa kukua kwa kiasi kikubwa katika siku zijazo. Kwa kuongeza, matumizi yake katika seli za mafuta ya hidrojeni yanazidi kupata umaarufu na inatarajiwa kukua kwa kiasi kikubwa katika siku zijazo.
Mitungi ya kuhifadhi hidrojeni yenye shinikizo la juu iliyotengenezwa kwa nyuzi za kaboni zenye nguvu nyingi, karatasi ya nyuzi kaboni inayotumika kama nyenzo za elektrodi na tabaka za uenezaji wa gesi, na bidhaa nyinginezo huchangia vyema katika msururu kamili wa uzalishaji, usafirishaji, uhifadhi na utumiaji wa hidrojeni.
Kwa kutumiafiber kabonikatika vyombo vya shinikizo, kama vile gesi asilia (CNG) na mitungi ya hidrojeni, inawezekana kupunguza uzito na kuongeza shinikizo la kupasuka. Mahitaji ya mitungi ya CNG kwa magari ya CNG yanayotumika katika utoaji wa huduma za nyumbani na matangi ya usafirishaji wa gesi asilia yanaongezeka kwa kasi.
Kwa kuongezea, mahitaji ya nyuzi za kaboni zinazotumiwa katika vyombo vya shinikizo inatarajiwa kuongezeka katika siku zijazo kwani mitungi ya kuhifadhi hidrojeni inazidi kutumika katika magari ya abiria, lori, reli na meli zinazotumia seli za mafuta ya hidrojeni.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(pia WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Anwani: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Muda wa kutuma: Aug-02-2024