คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีส่วนทำให้เกิดความเป็นกลางของคาร์บอนอย่างไร？

การประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก: ข้อดีน้ำหนักเบาของคาร์บอนไฟเบอร์เริ่มปรากฏให้เห็นมากขึ้น

คาร์บอนไฟเบอร์พลาสติกเสริมแรง(CFRP) เป็นที่รู้กันว่ามีทั้งน้ำหนักเบาและแข็งแรง และการใช้งานในด้านต่างๆ เช่น เครื่องบินและรถยนต์ มีส่วนช่วยลดน้ำหนักและประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีขึ้น ตามการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดตั้งแต่การผลิตวัสดุจนถึงการกำจัดที่ดำเนินการโดยสมาคมผู้ผลิตคาร์บอนไฟเบอร์แห่งประเทศญี่ปุ่น การใช้ CFRP มีส่วนช่วยลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้อย่างมาก

สนามเครื่องบิน:เมื่อใช้คาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต CFRP ในเครื่องบินโดยสารขนาดกลางถึง 50% (เช่นในโบอิ้ง 787 และ Airbus A350 CFRP ปริมาณเกิน 50%) ปริมาณของคาร์บอนไฟเบอร์ใช้ในเครื่องบินแต่ละลำประมาณ 20 ตัน เมื่อเทียบกับวัสดุแบบเดิมสามารถมีน้ำหนักเบาได้ 20% ตาม 2,000 เที่ยวบินต่อปี แต่ละชั้นโดยสาร 500 ไมล์ อายุการใช้งาน 10 ปี เครื่องบินแต่ละลำสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 27,000 ตันต่อเครื่องบินใน 10 ลำ ปีการดำเนินงาน คำนวณจาก 2,000 เที่ยวบินต่อปี และ 500 ไมล์ต่อเที่ยวบิน

สาขายานยนต์:เมื่อใช้ CFRP เป็น 17% ของน้ำหนักตัวรถ การลดน้ำหนักจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและลดการปล่อย CO2 รวมทั้งหมด 5 ตันของการปล่อย CO2 ต่อคันโดยใช้ CFRP โดยพิจารณาจากระยะทางขับขี่ตลอดชีวิต 94,000 กิโลเมตร และ อายุการใช้งาน 10 ปี เมื่อเทียบกับรถยนต์ทั่วไปที่ไม่ใช้ CFRP

นอกจากนี้ การปฏิวัติการขนส่ง การเติบโตของพลังงานใหม่ และความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม คาดว่าจะสร้างโอกาสทางธุรกิจใหม่ ๆ สำหรับคาร์บอนไฟเบอร์ ตามรายงานของ Toray ของญี่ปุ่น ความต้องการทั่วโลกสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์คาดว่าจะเติบโตที่อัตรา 17% ต่อปีภายในปี 2568 ในการใช้งานด้านการบินและอวกาศ Toray คาดว่าความต้องการคาร์บอนไฟเบอร์ใหม่สำหรับ "รถยนต์บินได้" เช่น ห้องแอร์แค็บ และโดรนขนาดใหญ่ นอกเหนือจากเครื่องบินเชิงพาณิชย์

พลังงานลม: การใช้งานคาร์บอนไฟเบอร์มีเพิ่มมากขึ้น

ในด้านการผลิตพลังงานลม มีการติดตั้งขนาดใหญ่เกิดขึ้นทั่วโลก เนื่องจากข้อจำกัดของสถานที่ การติดตั้งจึงย้ายไปยังพื้นที่นอกชายฝั่งและพื้นที่ที่มีลมต่ำ ส่งผลให้เกิดความจำเป็นเร่งด่วนในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า

จำเป็นต้องใช้ใบกังหันลมขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า แต่การผลิตโดยใช้แบบดั้งเดิมไฟเบอร์กลาสคอมโพสิตทำให้พวกมันอ่อนแอต่อการหย่อนคล้อยมากขึ้น ซึ่งทำให้ใบพัดกังหันเสี่ยงต่อการหนีบหอคอยและทำให้เกิดความเสียหาย ด้วยการใช้วัสดุ CFRP ที่มีประสิทธิภาพดีกว่า การหย่อนคล้อยจะถูกยับยั้งและน้ำหนักจะลดลง ทำให้สามารถผลิตใบกังหันลมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น และมีส่วนช่วยในการนำพลังงานลมมาใช้ต่อไป

โดยการสมัครคาร์บอนไฟเบอร์เมื่อนำวัสดุคอมโพสิตไปผสมกับใบพัดของกังหันลมพลังงานหมุนเวียน จึงสามารถสร้างกังหันลมที่มีใบพัดที่ยาวกว่าที่เคยเป็นมา เนื่องจากการผลิตพลังงานไฟฟ้าตามทฤษฎีของกังหันลมเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความยาวใบพัด การใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ จึงเป็นไปได้ที่จะได้ขนาดที่ใหญ่ขึ้น และทำให้กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของกังหันลมเพิ่มขึ้น

ตามการวิเคราะห์การคาดการณ์ตลาดล่าสุดที่ออกโดย Toray ในเดือนพฤษภาคมปีนี้ สนามใบกังหันลมของความต้องการคาร์บอนไฟเบอร์ในปี 2022-2025 มีอัตราการเติบโตต่อปีสูงถึง 23%; และคาดว่าความต้องการใบกังหันลมนอกชายฝั่งสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์ในปี 2030 จะสูงถึง 92,000 ตัน

พลังงานไฮโดรเจน: การมีส่วนร่วมของคาร์บอนไฟเบอร์กำลังปรากฏให้เห็นมากขึ้น

ไฮโดรเจนสีเขียวผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลต์น้ำโดยใช้ไฟฟ้าที่สร้างจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือลม ในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดที่ก่อให้เกิดความเป็นกลางของคาร์บอน ไฮโดรเจนสีเขียวจึงได้รับความสนใจ และคาดว่าจะมีความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในอนาคต นอกจากนี้ การใช้ไฮโดรเจนในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนกำลังได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่อง และคาดว่าจะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในอนาคต

ถังเก็บไฮโดรเจนแรงดันสูงที่ผลิตจากเส้นใยคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูง กระดาษคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้เป็นวัสดุอิเล็กโทรดและชั้นการแพร่กระจายของก๊าซ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ มีส่วนสนับสนุนเชิงบวกต่อห่วงโซ่การผลิต การขนส่ง การจัดเก็บ และการใช้ประโยชน์ไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์

โดยการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในภาชนะรับแรงดัน เช่น ก๊าซธรรมชาติอัด (CNG) และถังไฮโดรเจน ทำให้สามารถลดน้ำหนักและเพิ่มแรงดันระเบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความต้องการถัง CNG สำหรับยานยนต์ CNG ที่ใช้ในบริการจัดส่งถึงบ้านและถังขนส่งก๊าซธรรมชาติมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ ความต้องการคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ในภาชนะรับความดันคาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอนาคต เนื่องจากถังเก็บไฮโดรเจนถูกนำมาใช้มากขึ้นในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถบรรทุก ทางรถไฟ และเรือที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(รวมถึง WhatsApp)
โทร:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: NO.398 ถนนสีเขียวใหม่เมือง Xinbang เขตซงเจียงเซี่ยงไฮ้