Carbon fibre:the wonder material with a dirty secret

carbon fibreは、クリーンな経済のためのwonder materialとしてますます祝われています。 高力および低い重量のその独特な組合せは風力の回転を運転し、平面をより燃料効率が良くさせるのを助けた。

カーボンファイバータービンブレードは、従来のガラス繊維モデルよりも長く剛性が高く、海上での弾力性が高く、風の少ない条件での効率が向上します。

自動車メーカーはまた、軽量で効率的な車両を作るための材料の可能性に目を覚ましています。 マクラーレンは最近、炭素繊維スポーツカーを製造するためにシェフィールドに工場を開く計画を発表し、BMWのi3は、このような大量生産車の最初のカーボ

がカーボンファイバーによって汚れた秘密のこんにちはテック材料を無駄な生産の難しいリサイクルを行っている。

埋立地のための余分な廃棄物

強く、軽い複合材料の企業愛になるためには、カーボン繊維はプラスチックポリマー樹脂と結合されます。 しかし、複合材料のシートが手作業で敷かれることが多い製造プロセスは無駄です。

リサイクル会社ELG Carbon Fibreによると、それらがサイズにトリミングされるまでに、これらの炭素繊維シートのほぼ3分の1が工場の床になったという。 材料が製品になる場所では、そのほとんどが最終的に埋立地になると同社は述べています。

環境慈善団体グリーンアライアンスの報告書（pdf）は、リサイクルと再利用の準備を迅速に行わない限り、将来的に廃棄物の問題を引き起こす可能性のあ

研究者やスタートアップは、この難問を解決するために競争しています。 彼らは埋立地から炭素繊維をそらすことができれば、彼らは車、バイクや他のアプリケーションの数十のためのリサイクル炭素繊維の使用のためのゲ それらはまた新しい材料の生産がプロセスの最もエネルギー集約的な部分であるので多くのエネルギーを節約できます。

重要な問題は、炭素繊維をアルミニウムのように単純に溶融して改質することができないということです。 カーボン繊維の合成物は高温および圧力で治る接着剤そっくりのポリマーの内で固定される長く、正確に一直線に並べられたカーボン繊維から強さを得 硬化すると、これらのタフなポリマーのほとんどは溶けず、貴重な繊維を取り戻すために燃え尽きるか、化学的に溶解する必要があります。

elg Carbon Fibreは、ウェスト・ミッドランズのダドリー近郊の施設で、2009年からポリマーを燃焼させて炭素繊維をリサイクルしています。 コロラド州に拠点を置くスタートアップであるVartegaは、炭素繊維技術のハブとして浮上しており、化学物質と同様のことをしています。

どちらも、新しいものよりも短くて混乱した繊維になり、重い負荷に耐える能力が低下すると、ノッティンガム大学の機械、材料、製造工学の責任者であるSteve Pickering氏は述べています。

リサイクルされた炭素繊維は、しばしばテニスラケットやゴルフクラブで終わり、強度よりも軽量（および炭素繊維の塊）が重要である、とPickering氏は述べてい “それはまだ良い材料ですが、アルミニウムや他の複合材料のような他の安価な材料よりもはるかに優れていません”と彼は付け加えます。

炭素繊維の未来

ピッカリングの研究チームは、リサイクルされた繊維を液体に分散させ、小さなノズルを通して強制的に再調整する方法に取り組 彼は、このプロセスが最終的に自動車での使用に十分な強度のリサイクル炭素繊維につながると考えています。

より効率的なリサイクルは、コストにも大きな影響を与える可能性があると彼は言います。 ジャガー-ランドローバーの研究（pdf）によると、自動車部品の材料として、炭素繊維は現在、鋼よりも20倍、アルミニウムよりも10倍以上の費用がかかります。

炭素繊維に取り組んでいるスタートアップであるコロラド州に拠点を置くMallindaのCEO、Chris Kafferは、コストを削減する範囲があることに同意します。 同社は、より低い温度で再成形して修理することができる新しいポリマーを開発し、再成形が容易であるため、炭素繊維の自動車部品を現在のプロセスで数時間ではなく1分未満で刻印できるようにしました。

“私たちは、リサイクル繊維を新製品に組み込むための流通市場を創出することによって、炭素繊維のコストを下げることを想像しています”とKaffer氏は

それは一晩では起こりません。 大手自動車メーカーは、過去に新しい材料を採用するのが遅いことが証明されています: 例えば、f-150ピックアップのシャーシをスチールからアルミニウムに変更すると、フォードは6年かかり、10億ドルの費用がかかりました。

“さらに、私たちは50年の伝統的な炭素繊維化学と開発に追いつくために持っています”とKaffer氏は言います。

良いニュースは、炭素繊維製品は長い時間が続くということです：風力タービンのブレードと電気自動車の現在の世代は、少なくとも別の十年のために難破 おそらく、第二世代が引退するまでに、我々は地面に穴よりも彼らの貴重な炭素繊維を置くためにどこかに良いを持っています。

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