ทุกคนที่ทํางานกับใบพัดกังหันลมหรือเพียงแค่เห็นหนึ่งอย่างใกล้ชิดสามารถยืนยันขนาดขนาดใหญ่ของ workhorses พลังงานสะอาดเหล่านี้ เคยคิดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับวัสดุที่มีค่าใช้จ่ายสูงและไฮเทคเมื่อใบมีดถึงจุดสิ้นสุดของอายุการใช้งานใน 20 ปีหรือดังนั้น?
อย่างน้อยในกรณีของใบมีดใหม่ที่ทําจากโพลีเมอร์เสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) วัสดุเสริมแรงจะถูกดึงและรีไซเคิล เช่นเดียวกับคาร์บอนไฟเบอร์ (CF) ในสายการบินที่ครบอายุการใช้งานและวัสดุที่เหลือจากอุตสาหกรรมการบินและอวกาศซึ่งมีอัตราเศษประมาณประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์
ของเสียจากการผลิตแบบ end-of-life และ CFRP ที่ไม่ได้ใช้จํานวน 62,000 เมตริกตัน (68,000 ตัน) จะสะสมอยู่ทุกปีแม้จะมีความต้องการที่มีอยู่สําหรับคอมโพสิตไฟเบอร์ใหม่ที่ภาคการบินและพลังงานลมมีส่วนช่วยในการแบ่งปันที่สําคัญของเรื่องนี้
ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากขนาดตลาดคาร์บอนไฟเบอร์รีไซเคิลทั่วโลกคาดว่าจะเติบโตจาก $ 109 ล้านในปี 2020 เป็น $ 193 ล้านภายในปี 2025 ที่ CAGR 12 เปอร์เซ็นต์ในช่วงระยะเวลาการคาดการณ์ตาม บริษัท วิจัย MarketsandMarkets
ภูเขาที่กําลังเติบโตของวัสดุรีไซเคิลความปรารถนาที่จะสร้างรายได้และเบี่ยงเบนจากหลุมฝังกลบพร้อมกับค่าใช้จ่ายสูงของคาร์บอนไฟเบอร์บริสุทธิ์และไดรฟ์ไปยังยานพาหนะที่มีน้ําหนักเบาจากรถยนต์ไปยังจรวดทั้งหมดนําไปสู่การเติบโตของตลาดคาร์บอนไฟเบอร์รีไซเคิล คาร์บอนไฟเบอร์ที่เรียกคืนได้นั้นประมาณครึ่งหนึ่งของราคาที่สําคัญและสามารถดีพอ ๆ กับวัสดุบริสุทธิ์ Andrew Maxey ซีอีโอของผู้รีไซเคิลคาร์บอนไฟเบอร์ Vartega, Golden, Colo กล่าว
เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมเล็ก ๆ อื่น ๆ Maxey และเพื่อนของเขา CF รีไซเคิลกําลังทํางานเกี่ยวกับความพร้อมของวัสดุห่วงโซ่อุปทานคุณภาพและค่าใช้จ่าย การระบาดใหญ่ได้ขัดขวางความก้าวหน้าบางส่วนของพวกเขา สําหรับ Vartega นั่นหมายถึงการวางแผนที่จะปรับใช้เทคโนโลยีที่แหล่งที่มาของวัสดุรีไซเคิล สําหรับตอนนี้การรีไซเคิลทั้งหมดจะทําที่โรงงาน
Vartega ใช้กระบวนการทางเคมีที่พัฒนาโดย Maxey กระบวนการนี้ใช้กับเทอร์โมเซ็ต prepreg ที่ไม่ผ่านการอิ่มตัวซึ่งเป็นคําสําหรับเส้นใยคาร์บอนที่ชุบไว้ล่วงหน้าซึ่งมีวัสดุเมทริกซ์อยู่แล้ว หลังจากแยก CF ออกแล้วเส้นใยสามารถบดสับอัดหรือใช้ในผ้าไม่ทอและทําเป็นเส้นใยสําหรับการพิมพ์ 3 มิติ
ในการใช้งานหนึ่ง บริษัท สามารถสับ CF และเพิ่มในเศษส่วนต่าง ๆ กับเทอร์โมพลาสติกที่แตกต่างกันรวมถึงโพรพิลีน (PP) และโพลีเอไมด์ (PA) สําหรับการฉีดขึ้นรูป ผล PP และ PA เสริมคาร์บอนเป็น "สําคัญอย่างไม่น่าเชื่อ" สําหรับการผลิตรถยนต์, Maxey กล่าวว่า.
"มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการลดลงในห่วงโซ่อุปทานที่มีอยู่ของพวกเขา," Maxey "พวกเขากําลังทําเงินหลายล้านเมื่อชิ้นส่วนไฟเบอร์กลาสเสริมแรงและฉีดขึ้นรูปหลายล้านชิ้นส่วน ทําไมไม่ให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นด้วยคาร์บอนไฟเบอร์?"
ปอนด์สําหรับปอนด์ไฟเบอร์กลาสที่ใช้ในการทําร่างกายครอบคลุมเครื่องยนต์ท่ออากาศเข้าและชิ้นส่วนยานพาหนะอื่น ๆ มีราคาถูกกว่าแม้แต่คาร์บอนไฟเบอร์รีไซเคิล แต่ผู้ผลิตสามารถใช้ CF น้อยลงเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลเดียวกัน
"ประโยชน์อื่น ๆ คือการลดน้ําหนัก" Maxey "เนื่องจากเราสามารถใช้วัสดุโดยรวมได้น้อยลง คุณเลยได้ชิ้นส่วนที่มีน้ําหนักเท่ากันและสมรรถนะสูงกว่าหรือแม้แต่น้ําหนักเบากว่า ดังนั้นจึงมีหลายวิธีในการเข้าใกล้หรือในบางกรณีได้รับความเท่าเทียมกันของต้นทุนด้วยการออกแบบส่วนที่ดีกว่า"
Maxey กําลังทํางานร่วมกับสถาบันนวัตกรรมการผลิตคอมโพสิตขั้นสูง Ford Motor Co. และอื่น ๆ เพื่อรับวัสดุรีไซเคิลของ Vartega เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของอุตสาหกรรมยานยนต์ Maxey รู้ว่าเขามีอุปสรรค์สูงเนื่องจากอุตสาหกรรมช้าในการนําวัสดุใหม่มาใช้
แต่นั่นไม่ได้หยุดการรีไซเคิล CF Vartega ที่มีความหลากหลายอยู่แล้วและมีการใช้ CF รีไซเคิลในสินค้าอุปโภคบริโภคสินค้ากีฬาเครื่องดนตรีและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว
โดย Ilene Wolff บรรณาธิการสนับสนุน, สื่อ SME
