PFINZTAL, גרמניה - כמו סיבי פחמן מחוזק פלסטיק ממשיכה להיות מרכיב מרכזי של המטוס, זה מוסיף לצורך רעיון מיחזור בר קיימא. מהנדסים במכון Fraunhofer עבור טכנולוגיה כימית (ICT) פיתחו לאחרונה תהליך להמרת סיבי פחמן ממוחזר לתוך הסוללה תא דלק חומרים.
מהנדסת ICT, אליסה סיילר, אמרה: "כיום, מטוסים רחבי ידיים מורכבים מ -50% סיבי פחמן מחוזקים מפלסטיק (CFRP)". כמות החומרים הממוחזרים של CFRP היא ענקית. לדוגמה, איירבוס 350 יש משקל כולל של יותר מ 65 טון. בנוסף לכך, נוצרים כמויות פסולת אחרות בתהליך הייצור. "
סיילר ועמיתיה השתתפו בפרויקט גרפיט 2.0, שפיתח תהליך להחזרת סוללות וחומרי תא דלק מסיבי פחמן ממוחזרים. הם יצרו לאחרונה אב טיפוס של צלחת דו קוטבית.
מטרת הפרויקט גרפית 2.0 היא לפתח תהליך המאפשר סיבי פחמן ממוחזר לשמש גרפיט משני עבור התקני אחסון אנרגיה בעלי ערך גבוה כגון סוללות זרימת חמצון.
בחלקו הראשון של הפרויקט, מהנדסים פיתחו תהליך להשגת חומרי גלם משני מסיבי פחמן על ידי עיבוד מכני תרמי. חומר משני זה משמש כתחליף גרפיט. בחלק השני של הפרויקט, גרפיט משני נבדק בצלחת דו קוטבית עבור סוללה זרימת חיסכון.
סיילר אמר: "כונן חשמלי הוא עכשיו נושא רציני בתעשיית התעופה." "היצרנים יכולים לבצע ישירות את מיחזורם של ערכים שנשמרו על ידי העברת חומרים מיישום אחד למשנהו.
סייל הצביע על כך: "סיבי פחמן הם מוליכים חשמלית ומתאימים כתחליף לגראפיט טבעי.גרפיט טבעי מורכב גם מפחמן". "[זה] משאבים קריטיים חומרי גלם חייב להיות מיובאים כיום מסין במחיר גבוה. מיחזור CFRP יכול לשמש גם ביישומים ייצור תוספים. "
יצרני המטוסים חייבים לעמוד בדרישות האיחוד האירופי שהיו בתוקף מאז 2015 - הם דורשים כי 85% מהמשקל הממוצע של מכוניות משומשות צריך להיות ממוחזר. במדינות מסוימות, כגון גרמניה, CFRP אסורה במזבלות, ומפעלי שריפת פסולת יכולים לסרב לקבל חומרים כאלה.
סיילר ועמיתיה פיתחו דרך לשחזר סיבי פחמן מתוך מטריצת פלסטיק. הם משתמשים קרינה מיקרוגל לשרוף מטריצה פלסטיק סביב הסיבים. שריפה חייב להתבצע בתנאים אנאירובית, כך סיבים לא לשרוף בטמפרטורות של עד 900 מעלות צלזיוס
סיילר אמר: "זה נקרא פירוק פירוליזה". "היתרון של קרינת מיקרוגל הוא יעילות האנרגיה, התנור כולו לא צריך להיות מחומם, רק את המרכיבים עצמם צריכים להיות מחוממים.
"המהנדסים שלנו פולימר להטביע סיבים ממוחזרים לתוך חומרים תרמופלסטיים," מסביר סיילר. זה מורכב יש מאפיינים דומים גרפיט והוא מתאים לייצור לוחות דו קוטבית.
סיילר טוען: "אבי טיפוס שלנו עברו את כל הבדיקות עבור מוליכות, צפיפות והתנגדות קורוזיה." "הוכחנו כי זה בדרך כלל אפשרי להשתמש סיבים ממוחזר CFRP לייצר לוחות דו קוטבית עבור סוללות ותאי דלק. זה מראה כי מיחזור היא גישה הוליסטית.
סיילר אמר: "השלב הבא הוא לתאר את המאפיינים של לוחות דו קוטבית ברשת התא הסוללה ללמוד את הערכת מחזור החיים." "אז אנחנו רוצים להתאים את הטכנולוגיה, כך שנוכל ליצור לוחות דו קוטבית עם סדרת CFRP ממוחזר."
