Každý, kdo pracoval s lopatkami větrné turbíny nebo je viděl jen zblízka, může dosvědčit obrovskou velikost těchto čistou energii. Přemýšleli jste někdy o tom, co se stane s tímto nákladným, high-tech materiálem, jakmile čepel dosáhne konce své životnosti za 20 let nebo tak?
Stále častěji, alespoň v případě novějších čepelí z polymeru vyztuženého uhlíkovými vlákny (CFRP), se výztužný materiál získává a recykluje. Totéž platí pro uhlíková vlákna (CF) v dopravních letadlech, která dosáhla konce své životnosti, a pro zbylý materiál z leteckého průmyslu, který má běžně odhadovanou míru šrotu asi 30 procent.
Ohromujících 62 000 tun (68 000 tun) nepoužitného odpadu z konce životnosti a produkce CFRP se bude každoročně hromadit navzdory stávající poptávce po nových vláknitých kompozitech, kde k tomu významně přispívá odvětví letectví a větrné energie.
Částečně v důsledku toho se očekává, že globální velikost trhu s recyklovanými uhlíkovými vlákny poroste ze 109 milionů dolarů v roce 2020 na 193 milionů dolarů do roku 2025, a to na CAGR 12 procent během prognózovaného období, podle výzkumné firmy MarketsandMarkets.
Rostoucí hora recyklovatelného materiálu, touha ho zpeněžit a odklonit od skládek spolu s vysokými náklady na panenská uhlíková vlákna a pohonem k lehkým vozidlům od automobilů po rakety přispívají k růstu trhu s recyklovanými uhlíkovými vlákny. Regenerovaná uhlíková vlákna jsou asi poloviční než cena prime a mohou být stejně dobrá jako panenský materiál, řekl Andrew Maxey, generální ředitel recyklátoru uhlíkových vláken Vartega, Golden, Colo.
Stejně jako v jiných mladých průmyslových odvětvích, Maxey a jeho kolegové recyklátoři CF pracují na dostupnosti materiálu, dodavatelském řetězci, kvalitě a nákladech. Pandemie zmařila část jejich pokroku. Pro Vartegu to znamenalo plán na nasazení jeho technologie u zdroje recyklovatelného materiálu. Prozatím se veškerá recyklace provádí v jeho závodě.
Vartega používá chemický proces vyvinutý společností Maxey. Tento proces se aplikuje na nezajištěný termoset prepreg, termín pro předem impregnovaná uhlíková vlákna, kde je již přítomen maticový materiál. Po oddělení CF může být vlákno vy frézováno, sekáno, peletováno nebo používáno v netkaných textiliích a vyrobeno do filamentu pro 3D tisk.
Při jednom použití může společnost rozsekat CF a přidat jej v různých frakcích do různých termoplastů, včetně polypropylenu (PP) a polyamidu (PA) pro vstřikování. Výsledné PP a PA vyztužené uhlíkem jsou "neuvěřitelně důležité" pro výrobu automobilů, řekl Maxey.
"Je to opravdu všechno o pádu do jejich stávajícího dodavatelského řetězce," řekl Maxey. "Už teď vytápěli miliony a miliony dílů vyztužených sklolaminátem a vstřikovaných. Proč nenabídněte vyšší výkon s uhlíkovými vlákny?"
Libra za libru, sklolaminát používaný k vytváření těl, kryty motorů, rozdělovače přívodu vzduchu a další díly vozidel jsou levnější než i recyklovaná uhlíková vlákna, ale výrobci mohou k dosažení stejných mechanických vlastností použít méně CF.
"Dalším přínosem je snížení hmotnosti," řekl Maxey. "Protože celkově můžeme použít méně materiálu, dostanete buď díl, který má stejnou hmotnost s vyšším výkonem, nebo ještě nižší hmotnost. Existují však různé způsoby, jak se dostat blízko, nebo v některých případech získat nákladovou paritu s lepším designem dílu."
Maxey spolupracuje s Institutem pro inovace výroby pokročilých kompozitů, Ford Motor Co. a dalšími, aby dostal recyklovaný materiál Vartega do dodavatelského řetězce automobilového průmyslu. Maxey ví, že má velkou překážku, protože průmysl pomalu přijímá nové materiály.
Ale to nezastavilo RECYKLÁTOR CF. Vartega, který již diverzifikoval a je recyklovaný CF, se již používá ve spotřebních výrobcích, sportovním zboží, hudebních nástrojích a elektronice.
Ilene Wolff přispívající editorka,SME Media
