Revolūcija vieglā konstrukcijā: Kemnicas Tehnoloģiju universitāte pēta ilgtspējīgus galvas balstus!

Revolūcija vieglā konstrukcijā: Kemnicas Tehnoloģiju universitāte pēta ilgtspējīgus galvas balstus!

Kemnicas Tehnoloģiju universitāte 2025. gada 21. maijā uzsāka KIKORECO pētniecības projektu. Šī vērienīgā projekta, kas oficiāli sākās 2025. gada aprīlī, mērķis ir izstrādāt ilgtspējīgus galvas balstus bērnu sēdeklīšiem, kas izgatavoti no pārstrādātām oglekļa šķiedrām. Projekta partneri ir Professorship of Textile Technologies un Cetex Institut gGmbH. Projekts tiek finansiāli atbalstīts ar aptuveni 1,4 miljoniem eiro no Sächsische Aufbaubank Taisnīgās pārejas fonda.

Plānotos galvas balstus raksturo mazs svars, resursus taupoša ražošana un augsta avārijas drošība. Galvenie materiāli ir virzītas, pārstrādātas oglekļa neaustas drānas (grCV), kas tiek apstrādātas, izmantojot novatoriskas apstrādes tehnoloģijas, piemēram, daļiņu putu kompozītmateriālu iesmidzināšanu (PVSG), sauso šķiedru izvietojumu (DFP) un pielāgotu šķiedru izvietojumu (TFP). Projekta galvenais mērķis ir panākt svara un CO₂ ietaupījumu no 25 līdz 30 procentiem salīdzinājumā ar pašlaik izmantotajiem risinājumiem.

Inovācijas stratēģijas vieglajā konstrukcijā

Projekta ietvaros tiks iegādāta īpaši pielāgota šķiedru izvietošanas sistēma lielformāta pusfabrikātiem, kas tiks pārvietota uz Carbon LabFactory Boxberg. Šī jaunā Kemnicas Tehnoloģiju universitātes filiāle vēl vairāk stiprinās inovāciju stratēģiju aprites ekonomikā un vieglajā celtniecībā. Ekonomiskajai diversifikācijai ir izšķiroša nozīme, jo īpaši tādā strukturāli mainīgā apgabalā kā Lusatija. Viss projekta periods ilgst no 2025. gada aprīļa līdz 2028. gada martam un ietver demonstratīvās pārstrādes kompozītmateriālu komponentu ražošanas ķēdes izveidi, kā arī pētniecības un attīstības darbu.

Vēl viens būtisks sasniegums pārstrādātu materiālu izmantošanā ir Vācijas Denkendorfas tekstila un šķiedru pētniecības institūta (DITF) izstrādātā pārstrādāto oglekļa šķiedru (rCF) apstrādes tehnoloģija. Šī tehnoloģija ļauj ražot ļoti orientētas lentes, kas samazina CO₂ emisijas līdz pat 66 procentiem un nodrošina arī 88 procentus no jaunu šķiedru stiprības. Ņemot vērā pieaugošo oglekļa šķiedras atkritumu daudzumu, ilgtspējīgs risinājums šo materiālu atkārtotai izmantošanai kļūst arvien steidzamāks.

Aprites ekonomika un tās nozīme

Oglekļa šķiedras armētas plastmasas (CFRP) attīstība ir ievērojami palielinājusies, taču šī tendence rada arī atkritumu pieaugumu. Tiek lēsts, ka līdz 2030. gadam Eiropā tiks izbeigti aptuveni 8000 pasažieru lidmašīnu, kā rezultātā radīsies liels CFRP atkritumu daudzums. Pašlaik tikai 15 procenti no šiem atkritumiem tiek pārstrādāti, savukārt lielākā daļa nonāk atkritumu sadedzināšanas iekārtās vai poligonos.

DITF tehnoloģija izmanto modernus procesus, piemēram, pirolīzi vai solvolīzi, lai atgūtu oglekļa šķiedras. Kombinācijā ar termoplastiskām matricas šķiedrām tās tiek apstrādātas tā, lai tās varētu atdarināt jaunu produktu mehāniskās īpašības. Tam varētu būt liela nozīme atkritumu un emisiju samazināšanā vieglās konstrukcijās un ievērojami palielinātu pārstrādāto materiālu veiktspēju.

Noslēgumā jāsaka, ka gan Kemnicas Tehnoloģiju universitāte, gan DITF sniedz izšķirošu ieguldījumu aprites ekonomikā, izmantojot novatoriskās pieejas otrreizēji pārstrādātu oglekļa šķiedru izmantošanai. Resursu ziņā efektīva modeļa izveide, kas veicina resursu maksimālu izmantošanu un atkritumu samazināšanu, ilgtermiņā varētu novest pie ilgtspējīgas pārveides nozarē. Šādu tehnoloģiju integrācija ir ļoti svarīga, lai pagarinātu produktu dzīves ciklu un samazinātu ietekmi uz vidi.

Kemnicas Tehnoloģiju universitāte, Ingenieur.de, Fraunhofera institūts