Svako ko je radio sa sečivima vetroturbe ili je upravo video jednu izbliza, može da svedoči o ogromnoj veličini ovih energetskih energetskih konja. Jesi li ikada razmišljao o tome šta će se desiti sa tim skupim, visokotehnološkom materijalom kada oštrica dođe do kraja svog životnog vijeka za 20 godina ili tako nešto?
Sve više, barem u slučaju novije oštrice od polimera ojačanog ugljikovim vlaknima (CFRP), materijal za pojačanje se dohvata i reciklira. Isto vrijedi i za karbonska vlakna (CF) u avionima koji su došli do kraja svog životnog života i za ostatak materijala iz zrakoplovne industrije, koji ima uobičajeno procijenjenu stopu otpadaka od oko 30 posto.
Zapanjujućih 62.000 metričkih tona (68.000 tona) neiskorištenog otpadnog kraja života i CFRP proizvodnje će se akumulirati svake godine uprkos postojećoj potražnji za novim vlaknima kompomitima gdje sektori avijacije i energije vjetra doprinose većem udio u tome.
Dijelom kao rezultat toga očekuje se da će globalna veličina tržišta recikliranih karbonskih vlakana rasti sa 109 miliona dolara u 2020. godini na 193 miliona dolara do 2025. godine, na CAGR-u od 12 posto u periodu prognoze, navodi istraživačka firma MarketsandMarkets.
Rastuća planina materijala koji se može reciklirati, želja da se umnoži i preusmjeri sa odlagališta, zajedno sa visokim troškovima djevičanskih karbonskih vlakana i pogonom na lagana vozila od automobila do raketa sve doprinosi rastu tržišta recikliranih karbonskih vlakana. Reclaimed carbon fiber is about half the price of prime and can be just as good as virgin material, said Andrew Maxey, CEO of carbon fiber recycler Vartega, Golden, Colo.
Kao i u drugim mladim industrijama, Maxey i njegovi kolege CF reciklaže rade na dostupnosti materijala, lancu opskrbe, kvalitetu i troškovima. Pandemija je osujetila dio njihovog napretka. Za Vartegu, to je značilo stavljanje plana za raspoređivanje svoje tehnologije na izvor materijala koji se može reciklirati na čekanju. Za sada, sva reciklaža se radi u svojoj biljci.
Vartega koristi hemijski proces koji je razvio Maxey. Proces se primjenjuje na neopterećeni termoset prepreg, termin za pre-impregniirana ugljikova vlakna gdje je materijal matrice već prisutan. Nakon odvajanja CF-a, vlakna se mogu mliniti, nasjeckati, peletizirati ili koristiti u netkanim tkaninama i napraviti u filament za 3D štampanje.
U jednoj upotrebi, kompanija može isjeckati CF i dodati ga u raznim razlomcima u različite termoplastike, uključujući polipropilene (PP) i poliamid (PA) za ubrizgavanje kalupa. Rezultirajući PP i PA ojačani ugljikom su "nevjerojatno važni" za proizvodnju automobila, rekao je Maxey.
"Zapravo je sve u tome da se ubace u njihov postojeći lanac snabdevanja," kaže Maxey. "Već zarađuje milione na milionima fiberglasa ojačanih, delova ubrizgavanja. Zašto ne ponuditi više performanse sa ugljičnim vlaknima?"
Funta za funtu, fiberglas koji se koristi za izrađivanje tijela, pokrivača motora, manifolda za unos zraka, a drugi dijelovi vozila su jeftiniji od čak i recikliranih karbonskih vlakana, ali proizvođači mogu koristiti manje CF za postizanje istih mehaničkih svojstava.
"Druga korist je smanjenje težine," kaže Maxey. "Pošto možemo koristiti manje materijala ukupno, dobijete ili dio koji je iste težine s višim performansama ili još lakšom težinom. Dakle, postoje različiti načini da se približite ili u nekim slučajevima dobijete paritet troškova sa boljim dizajnom dijela."
Maxey radi sa Institutom za napredne inovacije proizvodnje kompozita, Ford Motor Co. i ostalima kako bi Vartegin reciklirani materijal uveo u lanac opskrbe auto industrije. Maxey zna da ima visoku premot jer industrija sporo usvaja nove materijale.
Ali to nije zaustavilo CF reciklažu. Vartega koji se već diversificirao, a reciklirani CF se već koristi u potrošačkom proizvodima, sportskoj opremi, muzičkim instrumentima i elektronici.
By Ilene Wolff Contributing Editor,SME Media
