Revoluce v lehké konstrukci: Technická univerzita Chemnitz zkoumá udržitelné opěrky hlavy!

Revoluce v lehké konstrukci: Technická univerzita Chemnitz zkoumá udržitelné opěrky hlavy!

Technická univerzita Chemnitz zahájila výzkumný projekt KIKORECO 21. května 2025. Tento ambiciózní projekt, který oficiálně odstartoval v dubnu 2025, si klade za cíl vyvinout udržitelné opěrky hlavy pro dětské sedačky vyrobené z recyklovaných uhlíkových vláken. Partnery projektu jsou Profesor textilních technologií a Cetex Institut gGmbH. Projekt je finančně podpořen částkou přibližně 1,4 milionu eur z fondu Just Transition Fund Sächsische Aufbaubank.

Plánované hlavové opěrky se vyznačují nízkou hmotností, šetrnou výrobou a vysokou bezpečností při nárazu. Centrálními materiály jsou směrované, recyklované uhlíkové netkané textilie (grCV), které jsou zpracovány pomocí inovativních zpracovatelských technologií, jako je vstřikování částicové pěny (PVSG), suché ukládání vláken (DFP) a ukládání vláken na míru (TFP). Hlavním cílem projektu je dosáhnout úspory hmotnosti a CO₂ ve výši 25 až 30 procent ve srovnání se současnými řešeními.

Inovační strategie v lehké konstrukci

V rámci projektu bude zakoupen na míru šitý systém ukládání vláken pro velkoformátové polotovary, které budou přemístěny do Carbon LabFactory v Boxbergu. Tato nová pobočka Technické univerzity Chemnitz dále posílí inovační strategii v cirkulární ekonomice a lehké konstrukci. Ekonomická diverzifikace hraje zásadní roli, zejména ve strukturálně se měnící oblasti, jako je Lužice. Celé období projektu trvá od dubna 2025 do března 2028 a zahrnuje zřízení demonstrativního výrobního řetězce pro recyklované kompozitní komponenty i výzkum a vývoj.

Dalším významným pokrokem v používání recyklovaných materiálů je technologie pro zpracování recyklovaných uhlíkových vláken (rCF) vyvinutá německým institutem pro výzkum textilu a vláken Denkendorf (DITF). Tato technologie umožňuje výrobu vysoce orientovaných pásek, které snižují emise CO₂ až o 66 procent a také dosahují 88 procent pevnosti nových vláken. Vzhledem k rostoucímu množství odpadu z uhlíkových vláken je udržitelné řešení opětovného použití těchto materiálů stále naléhavější.

Cirkulární ekonomika a její význam

Vývoj plastů vyztužených uhlíkovými vlákny (CFRP) výrazně vzrostl, ale tento trend s sebou přináší i nárůst odpadu. Odhaduje se, že do roku 2030 bude v Evropě vyřazeno přibližně 8 000 osobních letadel, což povede k velkému množství odpadu z CFRP. V současnosti se recykluje pouze 15 procent tohoto odpadu, přičemž většina končí ve spalovnách odpadu nebo na skládkách.

Technologie DITF využívá k obnově uhlíkových vláken moderní procesy, jako je pyrolýza nebo solvolýza. V kombinaci s vlákny termoplastické matrice jsou tato zpracována tak, že mohou imitovat mechanické vlastnosti nových výrobků. To by mohlo hrát klíčovou roli při snižování odpadu a emisí u lehkých konstrukcí a výrazně zvýšit výkon recyklovaných materiálů.

Závěrem lze říci, že jak Technická univerzita Chemnitz, tak DITF rozhodujícím způsobem přispívají k oběhovému hospodářství prostřednictvím svých inovativních přístupů k používání recyklovaných uhlíkových vláken. Vytvoření modelu efektivního z hlediska zdrojů, který podporuje maximalizaci využívání zdrojů a minimalizaci odpadu, by mohlo vést k udržitelné transformaci v odvětví z dlouhodobého hlediska. Integrace takových technologií je zásadní pro prodloužení životního cyklu výrobků a snížení dopadu na životní prostředí.

Technická univerzita Chemnitz, Ingenieur.de, Fraunhoferův institut