來（lái）源：中國妖精影院樹脂網 2023-07-25 10:56:13
隨著84萬（wàn）噸複合材料廢料即將來臨，澳大利亞研究人員發現了一種可提高材料回收率和能源效率的回收方法。
阿裏·哈迪格博士拿著飛（fēi）機上的廢料（liào）
悉尼大學（澳大利（lì）亞Camperdown）的研究人員（yuán）開發了新方（fāng）法，以解（jiě）決（jué）未來汽車、航空（kōng）航天和可再（zài）生能源行業產生的碳/玻璃纖維複（fù）合材料廢料。土木工程學院的博士（shì）說：“碳纖維複合材料被認為是（shì）一種‘神奇’材料，它（tā）們耐用、耐風化、用途廣泛，因此僅在未來十年，它們的使用量預計就（jiù）將增加至少（shǎo）60%。”“但這種增長也帶來了廢物的（de）巨（jù）大增加。例如，據估（gū）計，到2030年，可再（zài）生能源行（háng）業將（jiāng）產生約50萬噸碳和玻璃纖維複合材料廢料。”
風機葉片、氫罐（guàn）、飛機、遊艇、建築（zhù）和汽車製造是預計將（jiāng）成為全球關鍵複合材料廢物流的幾個例子。如果不采取適當的回收方（fāng）法，預計到2050年，僅飛機和風力發電機（jī）行業的碳纖維增強聚合物（CFRP）廢料的年累積量就將達到840,300噸（dūn），相當於34個完整的體育場。
雖然回收（shōu）方法確（què）實存在，但這些（xiē）廢物中（zhōng）的大（dà）部分目前（qián）都（dōu）被填埋或焚燒。“原始”複合材料的生產也對環境產生了進一步的影響，包括生產（chǎn）過程中的資源消耗和（hé）高能（néng）源（yuán）投入。盡管存在（zài）許多回收碳纖維（wéi）複合材料的方法，悉尼大學的一個研究（jiū）小組表（biǎo）示，如果這（zhè）些方法得到充分實施，有可能顯著減少70%的能（néng）源使用，並防止關鍵材料流被浪費。為了解決這個問題，土木工（gōng）程學院的博（bó）士和他最近的博士畢業生博士開發了一種新的複合材料（liào）回收方法。據報道，他們的方法發表在《複合材（cái）料B：工程（Composites Part B: Engineering）》上，與以前的方法相比，確保了材料回收率的提高和能（néng）源效率的提（tí）高。
土木工程學院（yuàn）的博士說：“我們的動力學分析表明，與未經處（chù）理的（de）CFRP相比，經（jīng）預處理的CFRP經曆了額外的反應階段，能夠在較低的溫度下增強分解。”。“溶劑解預（yù）處理不僅有助於更大程度的分解，而且通過（guò）減少回收過（guò）程（chéng）中的（de）熱消（xiāo）耗（hào）來保持纖維的機械性能。”從預處理（lǐ）的CFRP中獲得的再生纖維據說保留了（le）高達90%的（de）原始強度，超過了僅通過熱降解回收（shōu）的纖維的強度10%。
土木工程學院（yuàn）的博士補充道：“為了證明我們的方法在現實世界中的適用性，我們使用混合（hé）方法成功地回收了CFRP複合材料製成的自行車車架（jià）和飛（fēi）機廢料的（de）一部分。這些結果不僅（jǐn）驗證了化學預處理的有效（xiào）性，還證明了回收碳纖維的機械特性得到了改善。”
經過回收的產品
在之前（qián）的一篇論文中，該團隊還根據經（jīng）濟效率和環境影響，對10種（zhǒng）不同的碳（tàn）纖維和玻璃纖維複合材料（liào）廢物處理係統進行（háng）了詳細評估，同時考慮了廢物的類型及其地理位置。土木工程（chéng）學院的博士團隊發現，溶劑解法——一種在特定壓力和溫（wēn）度下（xià）使用溶劑可（kě）以分（fèn）解材料的方法——可以回收碳纖維，同時帶來高淨利潤。熱回收方法，如催化熱解和熱解與氧化相結合也提供了很高的經濟回報。
溶劑解和電（diàn）化學方法也被證明比填埋和焚燒能顯著降低二氧化碳排放到大（dà）氣中。總之，該大學的研究人員表示，製造商應該超越不斷創造原始材料，同時（shí）從報廢物流中開發回收（shōu）產品。“這是一個巨大的機會”，“這不僅是因為各種回收模式具（jù）有成本效益（yì），對環境的（de）影響最小（xiǎo）。”在供應鏈日益中斷的時代，與進口產品相比，當地回（huí）收產品可以提供更直接的產品（pǐn），並創造一個蓬勃發展的先進製造業。”
土木工程學院的博士的團隊（duì）也在開發複合（hé）材料的回收方（fāng）法，最近還為一種機器申請了專利，該（gāi）機器可以精（jīng）確（què）對（duì）齊回收的碳纖維，從而使它們可以重新利用。這兩篇研究論文都由ARC DECRA DE200100406資（zī）助：用於高（gāo）級結構元件的定向再（zài）生碳（tàn）纖維複合材料。土木工程學院（yuàn）的博士與一係列公司合作開發回收複合材料廢物。
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