Revolutsioon kergkonstruktsioonis: Chemnitzi tehnikaülikool uurib jätkusuutlikke peatugesid!

Revolutsioon kergkonstruktsioonis: Chemnitzi tehnikaülikool uurib jätkusuutlikke peatugesid!

Chemnitzi Tehnikaülikool käivitas KIKORECO uurimisprojekti 21. mail 2025. Selle ambitsioonika projekti, mis sai ametlikult alguse 2025. aasta aprillis, eesmärk on arendada ümbertöödeldud süsinikkiust valmistatud lasteistmete jaoks jätkusuutlikke peatugesid. Projekti partneriteks on Professorship of Textile Technologies ja Cetex Institut gGmbH. Projekti toetatakse rahaliselt umbes 1,4 miljoni euroga Sächsische Aufbaubanki õiglase ülemineku fondist.

Kavandatavaid peatugesid iseloomustab nende väike kaal, ressursisäästlik tootmine ja kõrge kokkupõrkeohutus. Kesksed materjalid on suunatud, ringlussevõetud süsiniku mittekootud kangad (grCV), mida töödeldakse uuenduslike töötlemistehnoloogiate abil, nagu osakeste vahtkomposiit survevalu (PVSG), kuiva kiu paigutus (DFP) ja kohandatud kiu paigutus (TFP). Projekti keskne eesmärk on saavutada kaalu ja CO₂ kokkuhoid 25–30 protsenti võrreldes praegu kasutatavate lahendustega.

Kergkonstruktsioonide uuendusstrateegiad

Projekti raames ostetakse kohandatud kiudude paigutussüsteem suureformaadiliste pooltoodete jaoks, mis viiakse ümber Boxbergis asuvasse Carbon LabFactorysse. See Chemnitzi Tehnikaülikooli uus haru tugevdab veelgi innovatsioonistrateegiat ringmajanduses ja kergehituses. Majanduse mitmekesistamine mängib otsustavat rolli, eriti sellises struktuuriliselt muutuvas piirkonnas nagu Lusatia. Kogu projektiperiood kestab 2025. aasta aprillist 2028. aasta märtsini ning hõlmab nii taaskasutatud komposiitkomponentide demonstratiivse tootmisahela loomist kui ka uurimis- ja arendustööd.

Veel üks oluline edusamm ringlussevõetud materjalide kasutamisel on Saksamaa Denkendorfi tekstiili- ja kiuuuringute instituutide (DITF) välja töötatud ringlussevõetud süsinikkiudude (rCF) töötlemise tehnoloogia. See tehnoloogia võimaldab toota kõrge orientatsiooniga linte, mis vähendavad CO₂ heitkoguseid kuni 66 protsenti ja saavutavad 88 protsenti uute kiudude tugevusest. Arvestades süsinikkiujäätmete kasvavat hulka, muutub nende materjalide taaskasutamiseks jätkusuutlik lahendus üha pakilisemaks.

Ringmajandus ja selle tähtsus

Oluliselt on kasvanud süsinikkiuga tugevdatud plastide (CFRP) areng, kuid see trend toob endaga kaasa ka jäätmete kasvu. Hinnanguliselt läheb Euroopas 2030. aastaks kasutuselt umbes 8000 reisilennukit, mille tulemuseks on suur hulk CFRP jäätmeid. Praegu võetakse neist jäätmetest ringlusse vaid 15 protsenti, samas kui suurem osa jõuab jäätmepõletustehastesse või prügilatesse.

DITF-tehnoloogia kasutab süsinikkiudude taastamiseks kaasaegseid protsesse, nagu pürolüüs või solvolüüs. Kombinatsioonis termoplastsete maatrikskiududega töödeldakse neid nii, et need suudavad imiteerida uute toodete mehaanilisi omadusi. See võib mängida võtmerolli jäätmete ja heitkoguste vähendamisel kergkonstruktsioonides ning oluliselt suurendada ringlussevõetud materjalide jõudlust.

Kokkuvõtteks võib öelda, et nii Chemnitzi tehnikaülikool kui ka DITF annavad oma uuenduslike lähenemisviiside kaudu taaskasutatud süsinikkiudude kasutamisele otsustava panuse ringmajandusse. Ressursitõhusa mudeli loomine, mis soodustab ressursikasutuse maksimeerimist ja jäätmete minimeerimist, võib viia tööstuse jätkusuutliku ümberkujundamiseni pikas perspektiivis. Selliste tehnoloogiate integreerimine on toodete elutsükli pikendamiseks ja keskkonnamõju vähendamiseks ülioluline.

Chemnitzi tehnikaülikool, Ingenieur.de, Fraunhoferi instituut