微波技術革新碳纖維生產,節能70%引領綠色未來
愛爾蘭利默瑞克大學的研究團隊近日開發出一種全新的碳纖維生產方法,大幅降低了生產過程中的能源消耗。這項名為「CARBOWAVE」的計畫,採用創新的電漿與微波加熱技術,取代傳統的加熱方式,不僅能將能源消耗減少高達70%,還能維持材料的優異效能。
碳纖維是一種高成本、輕量化的材料,廣泛應用於航太、風能、建築和交通運輸等領域。然而,現有的碳纖維生產過程高度依賴電力和天然氣,能源消耗巨大。CARBOWAVE計畫的突破性技術,將為歐洲的先進碳材料市場帶來直接效益,該市場目前佔全球市場的37%。
該計畫由利默瑞克大學的莫里斯·柯林斯教授和安妮·博坎·麥克勞林博士共同主持,旨在透過尖端替代加熱技術,徹底改變能源密集型的碳纖維產業。研究團隊利用自組裝奈米結構技術,將聚丙烯腈(PAN)快速轉化為碳纖維,大幅提升了生產效率。令人驚訝的是,研究團隊發現,碳纖維甚至可以在家用微波爐中生產,且其機械效能與傳統加熱方式生產的碳纖維相當。
柯林斯教授表示:「歐洲長期以來依賴能源密集型製程,這一直是實現永續發展的障礙。CARBOWAVE計畫不僅能生產更環保、更便宜的碳纖維,還將為建築、交通運輸、氫能儲存和風能等領域帶來廣泛應用。」
麥克勞林博士補充道:「這項計畫將使碳纖維生產更加節能、快速且便宜,並大幅減少其環境足跡。碳纖維增強聚合物(CFRP)在風能、建築和交通運輸等領域至關重要,其輕量化特性不僅能提升風力發電機的效率,還能支援建築業的脫碳程序,並改善電動車的燃料效率。」
CARBOWAVE計畫匯集了歐洲頂尖的研究機構和產業夥伴,包括德國紡織與纖維研究所、西班牙瓦倫西亞大學、德國弗勞恩霍夫IFAM研究所、法國微波技術諮詢公司、德國Muegge公司、義大利菲亞特研究中心,以及愛爾蘭的Juno Composite和Eirecomposites公司。這項計畫不僅解決了能源消耗和排放等迫切挑戰,更為永續工業發展鋪平了道路。
柯林斯教授總結道:「CARBOWAVE計畫將透過大幅降低生產成本和環境足跡,解鎖碳纖維的廣泛工業應用。這項技術代表著歐洲能源密集型產業邁向脫碳的重要一步,未來潛力無窮。」