Επανάσταση στην ελαφριά κατασκευή: Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Chemnitz ερευνά βιώσιμα προσκέφαλα!

Επανάσταση στην ελαφριά κατασκευή: Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Chemnitz ερευνά βιώσιμα προσκέφαλα!

Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Chemnitz ξεκίνησε το ερευνητικό πρόγραμμα KIKORECO στις 21 Μαΐου 2025. Αυτό το φιλόδοξο έργο, το οποίο ξεκίνησε επίσημα τον Απρίλιο του 2025, στοχεύει στην ανάπτυξη βιώσιμων προσκέφαλων για παιδικά καθίσματα κατασκευασμένα από ανακυκλωμένες ίνες άνθρακα. Οι εταίροι του έργου είναι το Professorship of Textile Technologies και το Cetex Institut gGmbH. Το έργο υποστηρίζεται οικονομικά με περίπου 1,4 εκατ. ευρώ από το Ταμείο Just Transition της Sächsische Aufbaubank.

Τα σχεδιαζόμενα προσκέφαλα χαρακτηρίζονται από το χαμηλό βάρος, την αποδοτική παραγωγή πόρων και την υψηλή ασφάλεια σύγκρουσης. Τα κεντρικά υλικά είναι κατευθυνόμενα, ανακυκλωμένα μη υφαντά άνθρακα (grCV), τα οποία επεξεργάζονται χρησιμοποιώντας καινοτόμες τεχνολογίες επεξεργασίας όπως χύτευση με έγχυση σύνθετου αφρού σωματιδίων (PVSG), τοποθέτηση ξηρών ινών (DFP) και προσαρμοσμένη τοποθέτηση ινών (TFP). Κεντρικός στόχος του έργου είναι να επιτευχθεί εξοικονόμηση βάρους και CO₂ 25 έως 30 τοις εκατό σε σύγκριση με τις λύσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Στρατηγικές καινοτομίας στην ελαφριά κατασκευή

Στο πλαίσιο του έργου, θα αγοραστεί ένα προσαρμοσμένο σύστημα τοποθέτησης ινών για ημικατεργασμένα προϊόντα μεγάλου μεγέθους, το οποίο θα μεταφερθεί στο Carbon LabFactory στο Boxberg. Αυτό το νέο παράρτημα του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Chemnitz θα ενισχύσει περαιτέρω τη στρατηγική καινοτομίας στην κυκλική οικονομία και τις ελαφριές κατασκευές. Η οικονομική διαφοροποίηση διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο, ειδικά σε μια διαρθρωτικά μεταβαλλόμενη περιοχή όπως η Λουζατία. Ολόκληρη η περίοδος του έργου εκτείνεται από τον Απρίλιο του 2025 έως τον Μάρτιο του 2028 και περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας ενδεικτικής αλυσίδας παραγωγής για ανακυκλωμένα σύνθετα εξαρτήματα καθώς και εργασίες έρευνας και ανάπτυξης.

Μια άλλη σημαντική πρόοδος στη χρήση ανακυκλωμένων υλικών είναι η τεχνολογία για την επεξεργασία ανακυκλωμένων ινών άνθρακα (rCF) που αναπτύχθηκε από τα Γερμανικά Ινστιτούτα Έρευνας Κλωστοϋφαντουργίας και Ινών Denkendorf (DITF). Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την παραγωγή ταινιών υψηλού προσανατολισμού που μειώνουν τις εκπομπές CO₂ έως και 66 τοις εκατό και επίσης επιτυγχάνουν το 88 τοις εκατό της αντοχής των νέων ινών. Δεδομένης της αυξανόμενης ποσότητας αποβλήτων από ανθρακονήματα, μια βιώσιμη λύση για την επαναχρησιμοποίηση αυτών των υλικών γίνεται όλο και πιο επείγουσα.

Η κυκλική οικονομία και η σημασία της

Η ανάπτυξη πλαστικών ενισχυμένων με ίνες άνθρακα (CFRP) έχει αυξηθεί σημαντικά, αλλά αυτή η τάση φέρνει μαζί της και αύξηση των απορριμμάτων. Υπολογίζεται ότι περίπου 8.000 επιβατικά αεροσκάφη θα αποσυρθούν στην Ευρώπη έως το 2030, με αποτέλεσμα μεγάλη ποσότητα αποβλήτων CFRP. Επί του παρόντος, μόνο το 15 τοις εκατό αυτών των απορριμμάτων ανακυκλώνεται, ενώ η πλειοψηφία καταλήγει σε μονάδες αποτέφρωσης απορριμμάτων ή χώρους υγειονομικής ταφής.

Η τεχνολογία DITF χρησιμοποιεί σύγχρονες διαδικασίες όπως η πυρόλυση ή η διαλυτόλυση για την ανάκτηση ινών άνθρακα. Σε συνδυασμό με ίνες θερμοπλαστικής μήτρας, αυτές επεξεργάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να μιμούνται τις μηχανικές ιδιότητες νέων προϊόντων. Αυτό θα μπορούσε να διαδραματίσει βασικό ρόλο στη μείωση των απορριμμάτων και των εκπομπών σε ελαφριές κατασκευές και να αυξήσει σημαντικά την απόδοση των ανακυκλωμένων υλικών.

Συμπερασματικά, τόσο το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Chemnitz όσο και το DITF συμβάλλουν αποφασιστικά στην κυκλική οικονομία μέσω των καινοτόμων προσεγγίσεων τους στη χρήση ανακυκλωμένων ινών άνθρακα. Η δημιουργία ενός μοντέλου αποδοτικής χρήσης πόρων που προωθεί τη μεγιστοποίηση της χρήσης των πόρων και την ελαχιστοποίηση της σπατάλης θα μπορούσε να οδηγήσει σε βιώσιμο μετασχηματισμό του κλάδου μακροπρόθεσμα. Η ενσωμάτωση τέτοιων τεχνολογιών είναι ζωτικής σημασίας για την παράταση του κύκλου ζωής των προϊόντων και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.

Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Chemnitz, Ingenieur.de, Ινστιτούτο Fraunhofer