PFINZTAL, Jerman-seperti serat karbon diperkuat plastik terus menjadi komponen utama pesawat, ia menambahkan perlunya sebuah konsep daur ulang yang berkelanjutan. Insinyur di Fraunhofer Institute untuk kimia Technology (ICT) baru-baru ini telah mengembangkan suatu proses untuk konversi serat karbon daur ulang menjadi bahan baterai dan sel bahan bakar.
ICT insinyur Elisa Seiler berkata: "Hari ini, pesawat berbadan lebar terdiri dari lebih dari 50% serat karbon diperkuat plastik (CFRP)." Jumlah CFRP daur ulang bahan yang sangat besar. Sebagai contoh, Airbus 350 memiliki berat total lebih dari 65 ton. Selain itu, jumlah limbah lainnya terkait yang dihasilkan selama proses produksi. " "
Seiler dan rekan-rekannya berpartisipasi dalam proyek Graphit 2.0, yang mengembangkan suatu proses untuk memulihkan bahan baterai dan sel bahan bakar dari daur ulang serat karbon. Mereka baru saja menghasilkan sebuah prototipe piring bipolar.
Tujuan dari proyek Graphit 2.0 adalah untuk mengembangkan sebuah proses yang memungkinkan daur ulang serat karbon untuk digunakan sebagai grafit sekunder untuk perangkat penyimpanan energi bernilai tinggi seperti aliran redoks baterai.
Pada bagian pertama dari proyek, insinyur mengembangkan suatu proses untuk mendapatkan bahan mentah sekunder dari serat karbon oleh pengolahan thermal dan mekanik. Bahan sekunder ini digunakan sebagai pengganti grafit. Dalam bagian kedua dari proyek, grafit sekunder diuji dalam piring bipolar untuk aliran redoks baterai.
Seiler berkata: "listrik drive sekarang adalah suatu topik serius pada industri penerbangan." "Produsen dapat langsung melakukan daur ulang nilai-nilai yang disimpan dengan memindahkan bahan dari satu aplikasi ke yang berikutnya.
Seyle menunjukkan: "serat karbon konduktif elektrik dan cocok sebagai pengganti grafit alam. Grafit alam juga terdiri dari karbon." "[Ini] bahan baku penting sumber daya harus saat ini diimpor dari Cina pada biaya tinggi. Daur ulang CFRP juga dapat digunakan dalam aplikasi aditif manufaktur."
Pabrik pesawat harus mematuhi persyaratan EU yang telah berlaku sejak 2015 - mereka memerlukan bahwa 85% dari berat rata-rata mobil bekas harus didaur ulang. Di beberapa negara, seperti Jerman, CFRP dilarang dari tempat pembuangan sampah, dan insinerasi limbah tanaman dapat menolak untuk menerima materi tersebut.
Seiler dan rekan-rekannya mengembangkan cara untuk memulihkan serat karbon dari matriks plastik. Mereka menggunakan radiasi microwave untuk membakar matriks plastik di sekitar serat. Pembakaran harus dilakukan kondisi anaerobic sehingga serat tidak terbakar pada suhu hingga 900 ° C
Seiler berkata: "Ini disebut pirolisis dekomposisi." "Keuntungan dari radiasi microwave adalah efisiensi energi. Seluruh oven tidak lagi perlu dipanaskan, hanya komponen sendiri perlu dipanaskan.
"Kami insinyur polimer menyematkan serat daur ulang menjadi bahan termoplastik," menjelaskan Seiler. Komposit ini memiliki sifat yang mirip dengan grafit dan cocok untuk produksi bipolar piring.
Seiler klaim: "prototipe kami telah lulus semua tes untuk konduktivitas, kepadatan dan korosi tahan." "Kami telah membuktikan bahwa itu umumnya layak menggunakan serat CFRP daur ulang untuk menghasilkan bipolar pelat untuk baterai dan sel bahan bakar. Hal ini menunjukkan bahwa daur ulang adalah pendekatan holistik.
Seiler berkata: "langkah berikutnya adalah untuk menggambarkan karakteristik piring bipolar dalam jaringan sel baterai dan untuk belajar penilaian siklus hidup." "Kemudian kita ingin menyesuaikan teknologi sehingga kita dapat membuat bipolar piring dengan seri daur ulang CFRP."
