複合材料は脱炭素化にどのように役立つのでしょうか。

カーボンニュートラルカーボンピーク機能:複合材料はどのように脱炭素化に役立ちますか?

世界的に、科学者や環境保護活動家は効果的に脱炭素化する方法を開発しており、その一つが複合材料の使用である。

The term "decarbonization" refers to the process of reducing carbon emission levels by reducing greenhouse gas emissions from industry or reducing the burning of fossil fuels. Simply put, decarbonization is associated with a reduction in the production of carbon dioxide (CO2), especially from transportation and power generation. The increase in the concentration of carbon dioxide in the air is one of the important factors leading to climate change.

なぜco2は増えるのでしょうか?

co2は太陽から熱を吸収する温室効果ガスで、窒素や酸素などの他のガスとは異なり、時間とともに徐々に熱を放出します。co2は大気中に大量に存在するため、全エネルギーの不均衡を引き起こし、地球の温度を上昇させます。

また、co2は海洋にも容易に溶解し、水の分子と反応して炭酸を生成して海洋のphを低下させます。phの低下は、貝殻や骨の発育に不可欠な水中生物のカルシウム抽出能力を妨げます。

多くの産業は、エネルギーとして石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料に大きく依存しています。化石燃料の燃焼はco2を排出し、地球温暖化に寄与する。研究者らは、産業界がエネルギー源を、つまり太陽光や風力などの再生可能エネルギー源に変えることで、気候変動の影響を減らすことができると考えている。

複合材料とDecarburization

複合材料は、異なる化学的および物理的性質を有する2つ以上の天然または合成材料から構成される材料です。新たに開発された複合材料は、個々の部品の特性を失うことなく、複数の貴重な特性の組み合わせを持っています。

航空宇宙産業では、長年にわたり複合材料が開発され、使用されてきました。これらの複合材料は、軽量で耐久性の高い航空機構造の開発に役立ち、脱炭素化に役立ちます。世界のほとんどの国が、ネットゼロ炭素排出に向けて取り組んでおり、研究者や製造業者は、複合材料の使用が効果的な脱炭素化のための有効な方法であると考えています。

今回のコンポジットリーダーシップ・フォーラム(clf)では、こうした意見を反映して、将来のco2ネットゼロを達成する上でのコンポジットの役割が強調されました。複合材料は最も戦略的な資産と考えられており、グリーン産業革命を促進する製品を開発するために検討する必要があります。2016年、clfは業界に独立したリーダーシップを提供するために設立されました。最近では、気候変動対策に役立つ新しい複合材料の開発にも力を入れている。

複合材料の脱炭プロセスの開発

composite braidingは、2017年にsteve barbourによって設立された会社です。自動車業界で働いた後、バーバーは複合材製造会社との豊富な経験と接触を持ち、脱炭素化に役立つ軽量複合材の重要性と必要性を認識しました。

複合編組の焦点は、低炭素フットプリントの製品を開発することです。同社は、ガラス、炭素、アラミド、玄武岩繊維などの材料と熱可塑性プラスチックを組み合わせた高度に自動化された生産施設を構築しました。新しく開発された高度な熱可塑性樹脂は、鋼よりも強く、強度があり、重量を最大60%削減します。

さらに、製造プロセスで使用される熱可塑性マトリックス自体がリサイクル可能です。今回開発した熱可塑性複合材は、熱と圧力を容易に再利用でき、有害化学物質を一切使用しない。したがって、この複合材料は容易に再利用およびリサイクルすることができます。

新たに開発された熱可塑性複合材のもう一つの利点は、機械的に優れていることです。同社の興味深い統計によると、従来の製造と同様のコストで年間最大10万個の部品を製造しています。また、同社の製造プロセスは、従来の複合材製造プロセスと比較して、廃棄物を最大95%削減することができます。廃棄物が少ないのは、余った材料を再利用するためだ。

重要なのは、このような複合材料を自動車に適用する場合、すなわち、軽量で耐久性のあるフレーム、シートフレームなどを開発すると、大幅に炭素排出量を削減し、より少ないエネルギーを使用することができます。また、インフラ(照明や通信のマスト、橋梁など)に使用する場合、設置時のエネルギー消費が少なく、長期間の使用が可能です。

未来の開発計画

現在は、英国政府が立ち上げた高付加価値製造カタパルトプロジェクトと連携し、持続可能な複合材料の製造に注力しています。複合材料の再発見プロジェクトの一環として、複合材料の製造における回収、分解、リサイクル、再利用を追跡することを目的としています。