Ym maes deunyddiau cyfansawdd, mae ailgylchu ffibrau carbon parhaus yn effeithlon ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd wedi bod yn her sylweddol ers amser maith. Yn ddiweddar, cyhoeddodd ymchwilwyr yn Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Dynameg Cyflymder Uchel (EMI) dechnoleg arloesol sy'n defnyddio laserau pŵer uchel i adfer ffibrau carbon parhaus o bolymerau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr (FRP) heb niweidio eu cyfanrwydd strwythurol. Mae'r cynnydd hwn yn nodi naid fawr mewn ailgylchu ffibr carbon ac yn datgloi posibiliadau newydd ar gyfer cymwysiadau diwydiannol.
Yn wahanol i ddulliau ailgylchu confensiynol, sydd fel rheol yn cynnwys rhwygo deunyddiau cyfansawdd a thrwy hynny fyrhau ffibrau carbon wrth gyfaddawdu ar eu perfformiad, mae techneg Fraunhofer EMI yn cyflogi laserau pŵer uchel i ddiraddio'r matrics polymer yn lleol mewn polymerau amlhaenog wedi'u hail-lenwi â ffibr o dan amodau tymheredd uchel. Mae'r dull hwn yn cadw hyd a chryfder gwreiddiol y ffibrau wrth gynnig buddion ecolegol ac economaidd sylweddol. Mae rheolwr y prosiect, Mathieu Imbert, yn esbonio, "Rydym ar yr un pryd yn cyflawni pyrolysis y matrics a rhyddhau'r ffibrau ar gyfradd hyfyw, heb niweidio'r ffibrau carbon."
Mae'r dechnoleg yn arbennig o addas ar gyfer adfer ffibrau carbon parhaus o strwythurau cymhleth fel tanciau hydrogen dan bwysau, lle mae ffibrau'n cael eu clwyfo o amgylch leininau plastig i alluogi'r tanciau i wrthsefyll pwysau gwasanaeth hyd at 700 bar. Trwy reoli tymheredd yn union, gall ymchwilwyr gael gwared ar y matrics thermoset heb niweidio'r ffibrau, gan sicrhau bod y ffibrau wedi'u hailgylchu yn cadw nodweddion perfformiad sy'n cyfateb i rai newydd.
Er bod heriau'n parhau i fod yn un o bennu'r ffenestr broses orau, o ystyried bod diraddiad matrics thermoset yn digwydd rhwng 300 gradd a 600 gradd, tra bod ffibrau mewn perygl o ddifrod ger 600 gradd -Imbert yn pwysleisio, "rydym wedi taro cydbwysedd cryf rhwng effeithlonrwydd prosesau ac ansawdd y deunyddiau ailgylchu." Yn ogystal, gan fod gwres yn cael ei gymhwyso'n lleol yn unig a gellir adfer ffibrau'n barhaus, nid oes angen prosesau pyrolysis hir neu gostau uchel ar danciau hydrogen â waliau trwchus mwyach. Yn nodedig, mae'r dull ailgylchu hwn gyda chymorth laser yn defnyddio un rhan o bump o'r egni sydd ei angen i gynhyrchu ffibrau newydd-mantais dyngedfennol yng nghanol costau ynni cynyddol a gofynion amgylcheddol cynyddol.
Wrth i bwyslais byd -eang ar gynaliadwyedd ddwysau, mae cyfansoddion ffibr carbon thermoplastig yn cael sylw eang am eu hailgylchadwyedd uwchraddol. Mae chwaraewr blaenllaw'r diwydiant Zhishang Deunyddiau Newydd wrthi'n archwilio ac yn datblygu technolegau ailgylchu datblygedig tebyg a chyfansoddion perfformiad uchel. Trwy arloesi parhaus, nod y cwmni yw gwella cylchrediad materol, lleihau gwastraff adnoddau, a gyrru datblygiad gweithgynhyrchu gwyrdd. Ar hyn o bryd, mae Zhishang yn ymwneud yn ddwfn â phrosiectau Ymchwil a Datblygu sy'n canolbwyntio ar ddarparu datrysiadau cyfansawdd ffibr carbon mwy ecogyfeillgar ac effeithlon ar gyfer marchnadoedd yn Tsieina a thu hwnt.
Wrth edrych ymlaen, mae hyrwyddo mentrau o'r fath yn addo datgloi potensial unigryw cyfansoddion ffibr carbon ar draws diwydiannau amrywiol, gan baratoi'r ffordd ar y cyd ar gyfer dyfodol mwy gwyrdd a mwy effeithlon.
