Как композитните материали помагат за постигането на декарбонизация?

Въглероден неутрален въглероден връх Характеристика: Как композитите помагат за декарбонизацията?

В световен мащаб учените и природозащитниците разработват начини за ефективно декарбонизиране, един от които е използването на композитни материали.

Терминът "декарбонизация" се отнася до процеса на намаляване на нивата на въглеродни емисии чрез намаляване на емисиите на парникови газове от промишлеността или намаляване на изгарянето на изкопаеми горива. Просто казано, декарбонизацията е свързана с намаляване на производството на въглероден диоксид (СО2), особено от транспорта и производството на електроенергия. Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид във въздуха е един от важните фактори, водещи до изменението на климата.

Защо нивото на CO2 се увеличава?

CO2 е парников газ, който абсорбира топлината от слънцето и за разлика от други газове като азот и кислород, той отделя топлина постепенно с течение на времето. Тъй като CO2 присъства в големи количества във въздуха, той причинява дисбаланс в общата енергия и повишаване на температурата на Земята.

СО2 също така лесно се разтваря в океана, където реагира с водните молекули, за да произвежда въглеродна киселина, която понижава рН на океана. Спадът на рН пречи на способността на морските организми да извличат калций от водата, което е от съществено значение за развитието на черупки и кости.

Много индустрии разчитат силно на изкопаеми горива като въглища, нефт и природен газ за енергия.Изгарянето на изкопаеми горива води до емисии на въглероден диоксид, което допринася за глобалното затопляне. Изследователите смятат, че въздействието на изменението на климата може да бъде намалено, ако промишлеността промени енергийните си източници, т.е. от невъзобновяеми към възобновяеми енергийни източници като слънчева, вятърна и др.

Композити и декарбуризация

Композитният материал е материал, съставен от два или повече естествени или синтетични материали с различни химически и физически свойства. Новоразвитите композити не губят свойствата на отделните компоненти, а имат множество ценни комбинации от свойства.

В космическата индустрия композитните материали са разработени и използвани дълго време. Тези композитни материали помагат за разработването на по-леки, по-издръжливи въздухоплавателни конструкции, които помагат за декарбонизацията. По-голямата част от света работи за нетни нулеви въглеродни емисии и изследователи и производители смятат, че използването на композитни материали е ефективен начин за ефективно декарбонизиране.

В отговор на техните възгледи Форумът за лидерство на композитите наскоро подчерта ролята на композитите за постигане на бъдеща нетна нулева стойност на CO2. Композитите се считат за най-стратегическия актив и трябва да бъдат изследвани за разработване на продукти, които засилват зелената индустриална революция. През 2016 г. е създадена, за да осигури независимо лидерство на индустрията. Наскоро се фокусира върху разработването на нови композитни материали, които ще помогнат за борбата с изменението на климата.

Разработване на процес на декарбуризация на композитни материали

Композитно плетене е компания основана през 2017 г. от Стив Барбур. След като работи в автомобилната индустрия, придобива богат опит и контакт с компания за производство на композити, осъзнавайки важността и необходимостта от по-лек композитен материал, който може да помогне за декарбонизирането.

Фирмата е изградила високоавтоматизирано производствено съоръжение, което съчетава материали като стъкло, въглерод, арамид и базалт с термопластични материали. Ново разработените модерни термопластични пластмаси са по-здрави и по-здрави от стоманата и намаляват теглото с до 60%.

Освен това термопластичната матрица, използвана в производствения процес, сама по себе си е рециклируема. Ново разработеният термопластичен композит може лесно да използва топлина и налягане и не изисква никакви вредни химикали. Ето защо този композитен материал може лесно да бъде използван повторно и рециклиран.

Друго предимство на новоразработените термопластични композити е, че те са механично превъзходни, икономични и по-устойчиви от конвенционалните композити. Интересна статистика от компанията показва, че те произвеждат до 100 000 части годишно на цена, подобна на традиционното производство.Друга важна характеристика е, че производственият процес на компанията намалява отпадъците с до 95% в сравнение с традиционните композитни производствени процеси. Причината за ниските отпадъци се дължи на повторното използване на остатъчни материали.

Важно е, че когато такива композитни материали се прилагат върху превозни средства, а именно за разработване на леки и трайни рамки, рамки на седалки и др., те могат значително да намалят въглеродните емисии и да използват по-малко енергия. Освен това, когато се използва в инфраструктурата (като осветителни и комуникационни мачти, мостове и др.), процесът на монтаж изисква по-малко енергия и осигурява дългосрочно обслужване.

Бъдещ план за развитие

Понастоящем Композитното плетене работи с проекта за производство на катапулт с висока стойност, създаден от правителството на Обединеното кралство и се фокусира върху създаването на устойчиви композитни материали. Като част от проекта "Преоткриване на композити", Композитното сплитане цели проследяване на възстановяването, разлагането, рециклирането и повторното използване в производството на композити.