PFINZTAL, Γερμανία – όπως ενισχυμένο ίνα πλαστικό άνθρακα εξακολουθεί να είναι ένα σημαντικό συστατικό του αεροσκάφους, προσθέτει την ανάγκη για μια βιώσιμη έννοια της ανακύκλωσης. Μηχανικοί στο Ινστιτούτο Fraunhofer για χημική τεχνολογία (ΤΠΕ) έχουν αναπτύξει πρόσφατα μια διαδικασία για τη μετατροπή ανακυκλωμένων ινών άνθρακα σε μπαταρία και κυψελών καυσίμου υλικά.
ΤΠΕ μηχανικός Elisa Seiler, δήλωσε: «Σήμερα, ευρείας ατράκτου αποτελείται από περισσότερα από 50% ενισχυμένο ίνα πλαστικό άνθρακα (CFRP).» Το ποσό του CFRP ανακυκλωμένα υλικά είναι τεράστια. Για παράδειγμα, η Airbus 350 έχει συνολικό βάρος άνω των 65 τόνων. Εκτός από αυτό, άλλα σχετικά ποσότητες αποβλήτων που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία παραγωγής. " "
Seiler και οι συνάδελφοί της συμμετείχε στο έργο του polytetrafluoroethylene τη 2.0, η οποία ανέπτυξε μια διαδικασία για την ανάκτηση υλικών μπαταρία και κυψελών καυσίμου από ανακυκλωμένες ίνες άνθρακα. Πρόσφατα, παρήγαγαν ένα πρωτότυπο από μια διπολική πλάκα.
Ο σκοπός του έργου polytetrafluoroethylene τη 2.0 είναι να αναπτυχθεί μια διαδικασία που ενεργοποιεί ανακυκλωμένο ινών άνθρακα για να χρησιμοποιηθεί ως δευτερεύον γραφίτη για συσκευές αποθήκευσης ενέργειας υψηλής αξίας όπως μπαταρίες οξειδοαναγωγικού ροής.
Στο πρώτο μέρος του έργου, μηχανικοί ανέπτυξε μια διαδικασία για την απόκτηση δευτερογενών πρώτων υλών από ίνες άνθρακα με μηχανική και θερμική επεξεργασία. Το δευτερογενές υλικό χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο του γραφίτη. Στο δεύτερο μέρος του έργου, δευτεροβάθμια γραφίτη δοκιμάστηκε σε μια διπολική πλάκα για μια Οξειδοαναγωγική ροή μπαταρία.
Seiler, δήλωσε: «το ηλεκτρικό αυτοκίνητο τώρα είναι ένα σοβαρό θέμα στην αεροπορική βιομηχανία.» «Κατασκευαστές μπορεί άμεσα να εκτελέσει την ανακύκλωση των αποθηκευμένων τιμών από την κίνηση των υλικών από τη μία εφαρμογή στην επόμενη.
Seyle επεσήμανε: «ίνα άνθρακα είναι ηλεκτρικά αγώγιμο και κατάλληλο ως υποκατάστατο του φυσικού γραφίτη. Φυσικού γραφίτη είναι επίσης αποτελείται από άνθρακα.» «[Αυτό] πόρος-κρίσιμων πρώτων υλών πρέπει προς το παρόν εισάγονται από την Κίνα με υψηλό κόστος. Ανακύκλωση CFRP μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές προσθετικό παραγωγής.»
Κατασκευαστές αεροσκαφών πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις της ΕΕ που έχουν τεθεί σε ισχύ από το 2015 - απαιτούν ότι το 85% από το μέσο βάρος των μεταχειρισμένων αυτοκινήτων πρέπει να ανακυκλώνονται. Σε ορισμένες χώρες, όπως η Γερμανία, CFRP απαγορεύεται από χώρους υγειονομικής ταφής και αποτέφρωσης αποβλήτων μπορεί να αρνηθεί να δεχθεί τέτοια υλικά.
Seiler και οι συνάδελφοί της να αναπτύξει έναν τρόπο να ανακτήσει ινών άνθρακα από ένα πλαστικό matrix. Χρησιμοποιούν ακτινοβολία μικροκυμάτων για να κάψει ένα πλαστικό matrix γύρω από τις ίνες. Καύσης πρέπει να πραγματοποιούνται υπό αναερόβιες συνθήκες ώστε οι ίνες δεν καίνε σε θερμοκρασίες έως 900 ° C
Seiler είπε: «Αυτό ονομάζεται πυρόλυση αποσύνθεση». «Το πλεονέκτημα της ακτινοβολίας μικροκυμάτων είναι ενεργειακής απόδοσης. Το ολόκληρο φούρνο δεν χρειάζεται πλέον να θερμανθεί, μόνο συστατικά τους πρέπει να θερμανθεί.
«Οι μηχανικοί μας πολυμερές ενσωματώσετε ανακυκλωμένες ίνες σε θερμοπλαστικά υλικά,» εξηγεί ο Seiler. Αυτό το σύνθετο έχει παρόμοιες ιδιότητες με γραφίτη και είναι κατάλληλο για την παραγωγή διπολικά πιάτα.
Seiler ισχυρίζεται: «μας πρωτότυπα έχουν περάσει όλες τις δοκιμές για την αγωγιμότητα, η πυκνότητα και η διάβρωση αντίσταση.» «Έχουμε αποδείξει ότι είναι γενικά εφικτό να χρησιμοποιήσετε ανακυκλωμένες ίνες CFRP να παράγουν διπολικά πιάτα για μπαταρίες και κυψέλες καυσίμου. Αυτό δείχνει ότι η ανακύκλωση είναι μια ολιστική προσέγγιση.
Seiler, δήλωσε: «το επόμενο βήμα είναι να περιγράψει τα χαρακτηριστικά του τα διπολικά πιάτα στο δίκτυο μπαταρία κυττάρων, καθώς και τη μελέτη αποτίμηση του κύκλου ζωής.» «Στη συνέχεια, θέλουμε να προσαρμόσετε την τεχνολογία έτσι ώστε μπορούμε να κάνουμε διπολικά πιάτα με ανακυκλωμένο σειράς CFRP.»
