Tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải: Ưu điểm nhẹ của sợi carbon ngày càng rõ ràng hơn
Sợi cacbonnhựa gia cố(CFRP) được biết đến là vừa nhẹ vừa bền, và việc sử dụng nó trong các lĩnh vực như máy bay và ô tô đã góp phần giảm trọng lượng và cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Theo Đánh giá vòng đời (LCA) về tổng tác động môi trường từ sản xuất vật liệu đến thải bỏ do Hiệp hội các nhà sản xuất sợi carbon Nhật Bản thực hiện, việc sử dụng CFRP góp phần đáng kể vào việc giảm lượng khí thải CO2
Lĩnh vực máy bay:khi việc sử dụng CFRP tổng hợp sợi carbon trong máy bay chở khách cỡ trung bình đạt 50% (chẳng hạn như trong liều lượng CFRP của Boeing 787 và Airbus A350 đã vượt quá 50%), lượngsợi carbonsử dụng trong mỗi máy bay là khoảng 20 tấn, so với vật liệu truyền thống có thể đạt được trọng lượng nhẹ 20%, theo 2.000 chuyến bay mỗi năm, mỗi hạng 500 dặm, 10 năm hoạt động, mỗi máy bay có thể giảm 27.000 tấn khí thải CO2 trên mỗi máy bay trong 10 năm năm hoạt động, dựa trên 2.000 chuyến bay mỗi năm và 500 dặm mỗi chuyến bay.
Lĩnh vực ô tô:Khi CFRP được sử dụng cho 17% trọng lượng của thân xe, việc giảm trọng lượng sẽ cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải CO2 với tổng cộng 5 tấn khí thải CO2 cho mỗi ô tô sử dụng CFRP, dựa trên quãng đường lái xe suốt đời là 94.000 km và 10 năm vận hành so với các xe thông thường không sử dụng CFRP.
Ngoài ra, cuộc cách mạng giao thông vận tải, tăng trưởng năng lượng mới và nhu cầu về môi trường dự kiến sẽ tạo ra nhiều cơ hội kinh doanh mới cho sợi carbon. Theo Toray của Nhật Bản, nhu cầu toàn cầu vềsợi carbonđược dự báo sẽ tăng trưởng với tốc độ hàng năm là 17% vào năm 2025. Trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, Toray dự đoán nhu cầu mới về sợi carbon cho “ô tô bay” như taxi máy bay và máy bay không người lái cỡ lớn, bên cạnh máy bay thương mại.
Năng lượng gió: ứng dụng sợi carbon ngày càng tăng
Trong lĩnh vực sản xuất điện gió, việc lắp đặt quy mô lớn đang diễn ra trên toàn cầu. Do hạn chế về địa điểm, việc lắp đặt đang chuyển sang các khu vực ngoài khơi và có gió thấp, dẫn đến nhu cầu cấp thiết phải cải thiện hiệu quả phát điện.
Cần có cánh tuabin gió lớn hơn để tăng hiệu suất phát điện, nhưng việc sản xuất chúng theo phương pháp truyền thốngsợi thủy tinhvật liệu tổng hợp khiến chúng dễ bị võng hơn, khiến các cánh tuabin có nguy cơ chèn ép tháp và gây hư hỏng. Bằng cách sử dụng vật liệu CFRP hoạt động tốt hơn, độ võng sẽ bị hạn chế và trọng lượng sẽ giảm, cho phép sản xuất các cánh tuabin gió lớn hơn và góp phần tiếp tục sử dụng năng lượng gió.
Bằng cách áp dụngsợi carbonvật liệu tổng hợp vào các cánh của tuabin gió năng lượng tái tạo, có thể tạo ra các tuabin gió có cánh dài hơn bao giờ hết. Do công suất phát điện lý thuyết của tuabin gió tỷ lệ với bình phương chiều dài cánh quạt nên bằng cách sử dụng vật liệu tổng hợp sợi carbon có thể đạt được kích thước lớn hơn và do đó làm tăng công suất đầu ra của tuabin gió.
Theo phân tích dự báo thị trường mới nhất do Toray công bố vào tháng 5 năm nay, lĩnh vực cánh tuabin gió có nhu cầu sợi carbon hàng năm với tốc độ tăng trưởng hàng năm lên tới 23%; và dự kiến đến năm 2030, nhu cầu về cánh tuabin gió ngoài khơi đối với sợi carbon sẽ đạt 92.000 tấn.
Năng lượng hydro: Sự đóng góp của sợi carbon ngày càng rõ ràng hơn
Hydro xanh được sản xuất bằng cách điện phân nước sử dụng điện được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc gió. Là nguồn năng lượng sạch góp phần trung hòa carbon, hydro xanh đang thu hút sự chú ý và nhu cầu về nó dự kiến sẽ tăng đáng kể trong tương lai. Ngoài ra, việc sử dụng nó trong pin nhiên liệu hydro đang dần trở nên phổ biến và dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể trong tương lai.
Bình chứa hydro áp suất cao được làm bằng sợi carbon cường độ cao, giấy sợi carbon dùng làm vật liệu điện cực và lớp khuếch tán khí, cùng các sản phẩm khác góp phần tích cực vào chuỗi sản xuất, vận chuyển, lưu trữ và sử dụng hydro hoàn chỉnh.
Bằng cách sử dụngsợi carbontrong các bình chịu áp lực, chẳng hạn như khí nén tự nhiên (CNG) và bình chứa hydro, có thể giảm trọng lượng và tăng áp suất nổ một cách hiệu quả. Nhu cầu về xi lanh CNG cho các phương tiện sử dụng CNG sử dụng trong dịch vụ giao hàng tận nhà và bồn chứa vận chuyển khí đốt tự nhiên đang tăng trưởng đều đặn.
Ngoài ra, nhu cầu về sợi carbon sử dụng trong bình chịu áp lực dự kiến sẽ tăng trong tương lai do bình chứa hydro ngày càng được sử dụng nhiều trong ô tô chở khách, xe tải, đường sắt và tàu sử dụng pin nhiên liệu hydro.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng là WhatsApp)
ĐT:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường xanh mới Thị trấn Xinbang Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 02-08-2024