來源：中國妖精影院樹脂網 2023-07-25 10:56:13
隨著84萬噸複合材料廢料即將（jiāng）來臨，澳大利亞研究人員發現了一種可提高材料回收（shōu）率和（hé）能源效率（lǜ）的回收方法。
阿裏·哈迪格博士拿著飛機上的廢料
悉尼大學（澳大利亞Camperdown）的研究人員開發了新方法，以解決（jué）未來汽車、航空航天和可再生能源行業產生的碳/玻璃纖維複合材料廢料。土木工程學（xué）院的博士說：“碳纖維（wéi）複合材料被認為是一種‘神奇’材料，它們耐用、耐風化、用途（tú）廣泛，因此僅在未來十年，它們的使用量預計就將增加至少60%。”“但這種增長（zhǎng）也帶來了廢物的（de）巨（jù）大增加。例如，據估計（jì），到2030年，可再生能源（yuán）行業將產生約（yuē）50萬噸碳和玻璃纖維複合材（cái）料廢料（liào）。”
風機葉片（piàn）、氫罐、飛機、遊艇、建築和汽車製造是預計將成為全球關（guān）鍵複合材（cái）料廢（fèi）物流的幾個例子。如果不采取適當的回收方法，預計到2050年，僅飛機和風力發電機行業的碳纖維增（zēng）強聚合物（CFRP）廢料的年累積量就將達到（dào）840,300噸，相當於34個完整的體育場（chǎng）。
雖然回（huí）收方法確實存（cún）在（zài），但這些廢物中的大部分目前都被填埋或焚燒。“原始”複合材料的生產（chǎn）也對環境（jìng）產生了進一步的（de）影響，包括生產過程中的資（zī）源消耗和高（gāo）能源投入。盡管存在許多回收碳纖維複合材料的方法，悉尼大學的一個研究小組表示，如果這些（xiē）方法得到充分實施，有可能顯著減少（shǎo）70%的能源使用，並防止關（guān）鍵（jiàn）材料流被浪費。為了（le）解決這個問題，土木工程學院的（de）博士和他最近的博士畢業生博士開（kāi）發了一種（zhǒng）新的複合材料回收方法。據報道，他們的方法發表在《複合材料B：工程（Composites Part B: Engineering）》上，與以前的（de）方（fāng）法相比，確保了材料（liào）回收率的提高和能源效率的提高。
土木工程學（xué）院的博士說：“我們的動力學分析表明，與未經處理的CFRP相比，經預處理（lǐ）的CFRP經曆了額外的反應階段，能夠在（zài）較低的溫度下增強分解。”。“溶劑解預處理不僅有（yǒu）助於更大程度的分解，而且通過減少回（huí）收過程中的熱消耗（hào）來保（bǎo）持（chí）纖維的機械性能。”從預處理的CFRP中獲得的再生纖維據說保（bǎo）留了高達90%的原始強度，超過了僅通過熱降解回收的纖維的（de）強度10%。
土木（mù）工程學院的博士補（bǔ）充道：“為了（le）證明我們的方法在現實世界中（zhōng）的適用性，我們使用混合方法成功地回收了CFRP複合材料製成的自行車車架和飛機廢料的一部分。這些結果不僅驗證了化學預處理的有效性，還證明了回收碳（tàn）纖維的機械特性（xìng）得到了改善。”
經（jīng）過（guò）回收的產品
在之前的一篇論（lùn）文中，該團（tuán）隊還根據經濟效率和環境影響，對10種不同的碳纖（xiān）維和玻璃纖維複合材（cái）料廢物（wù）處理係統進行（háng）了詳細（xì）評估，同（tóng）時考慮了廢物的類型及其地理位置（zhì）。土木工程學院的博士團隊發現，溶劑解法——一種（zhǒng）在特（tè）定壓力和溫度下使用溶劑（jì）可以（yǐ）分解材料的（de）方法——可以（yǐ）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（yǎng）化相結合也提供了很高的經濟回（huí）報。
溶（róng）劑解和電化學（xué）方法也被證明比填埋（mái）和焚燒能顯著降低二氧化碳排放到大氣中。總（zǒng）之，該大學的研究人員表示（shì），製造商應該超越不斷（duàn）創造原始材料，同時從報廢物流中開發回收產品。“這（zhè）是（shì）一個巨大的機會”，“這不僅是因為各種回收（shōu）模式具有（yǒu）成本效益，對環境（jìng）的影響（xiǎng）最小。”在供應鏈日益中斷的時代，與進（jìn）口產品相比，當地回收產品可以提供更直接的產品，並創造一個蓬勃發展的先進製造業。”
土木工程學院的博士（shì）的團（tuán）隊也在開發複合材料的回收方法，最近還為一種機器申請（qǐng）了專利，該機器可以（yǐ）精確對齊（qí）回收的碳纖維，從而使它們可以重新利用。這兩篇研究（jiū）論文都由ARC DECRA DE200100406資助：用於高級結構（gòu）元件的定向再生碳纖（xiān）維複合材料。土木工程學院的博士與一係列公司合作開發回收（shōu）複（fù）合材料廢物。
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