Revolúcia v ľahkej konštrukcii: Technická univerzita Chemnitz skúma udržateľné opierky hlavy!

Revolúcia v ľahkej konštrukcii: Technická univerzita Chemnitz skúma udržateľné opierky hlavy!

Technická univerzita Chemnitz spustila výskumný projekt KIKORECO 21. mája 2025. Tento ambiciózny projekt, ktorý sa oficiálne začal v apríli 2025, má za cieľ vyvinúť udržateľné opierky hlavy pre detské sedačky vyrobené z recyklovaných uhlíkových vlákien. Partnermi projektu sú Profesorský úrad textilných technológií a Cetex Institut gGmbH. Projekt je finančne podporený sumou približne 1,4 milióna eur z fondu Just Transition Fund Sächsische Aufbaubank.

Plánované opierky hlavy sa vyznačujú nízkou hmotnosťou, energeticky efektívnou výrobou a vysokou bezpečnosťou pri náraze. Centrálne materiály sú orientované, recyklované uhlíkové netkané textílie (grCV), ktoré sú spracované pomocou inovatívnych technológií spracovania, ako je vstrekovanie kompozitných penových častíc (PVSG), suché umiestňovanie vlákien (DFP) a umiestňovanie vlákien na mieru (TFP). Hlavným cieľom projektu je dosiahnuť úsporu hmotnosti a CO₂ o 25 až 30 percent v porovnaní so súčasnými riešeniami.

Inovačné stratégie v ľahkej konštrukcii

V rámci projektu bude zakúpený systém umiestňovania vlákien na mieru pre veľkoformátové polotovary, ktoré budú premiestnené do Carbon LabFactory v Boxbergu. Táto nová pobočka Technickej univerzity Chemnitz ešte viac posilní inovačnú stratégiu v obehovom hospodárstve a ľahkej konštrukcii. Ekonomická diverzifikácia zohráva kľúčovú úlohu najmä v štrukturálne sa meniacej oblasti, akou je Lužica. Celé obdobie projektu trvá od apríla 2025 do marca 2028 a zahŕňa vytvorenie demonštratívneho výrobného reťazca pre recyklované kompozitné komponenty, ako aj výskumné a vývojové práce.

Ďalším významným pokrokom vo využívaní recyklovaných materiálov je technológia spracovania recyklovaných uhlíkových vlákien (rCF) vyvinutá nemeckým inštitútom pre výskum textilu a vlákien Denkendorf (DITF). Táto technológia umožňuje výrobu vysoko orientovaných pások, ktoré znižujú emisie CO₂ až o 66 percent a tiež dosahujú 88 percent pevnosti nových vlákien. Vzhľadom na rastúce množstvo odpadu z uhlíkových vlákien je udržateľné riešenie opätovného použitia týchto materiálov čoraz naliehavejšie.

Cirkulárna ekonomika a jej význam

Vývoj plastov vystužených uhlíkovými vláknami (CFRP) výrazne vzrástol, no tento trend so sebou prináša aj nárast odpadu. Odhaduje sa, že do roku 2030 bude v Európe vyradených približne 8 000 osobných lietadiel, čo bude mať za následok veľké množstvo odpadu CFRP. V súčasnosti sa recykluje len 15 percent tohto odpadu, pričom väčšina končí v spaľovniach odpadu alebo na skládkach.

Technológia DITF využíva na obnovu uhlíkových vlákien moderné procesy ako pyrolýza alebo solvolýza. V kombinácii s vláknami termoplastickej matrice sú tieto spracované tak, že dokážu imitovať mechanické vlastnosti nových produktov. To by mohlo zohrať kľúčovú úlohu pri znižovaní odpadu a emisií pri ľahkých konštrukciách a výrazne zvýšiť výkonnosť recyklovaných materiálov.

Na záver možno povedať, že Technická univerzita v Chemnitzi aj DITF rozhodujúcim spôsobom prispievajú k obehovému hospodárstvu prostredníctvom svojich inovatívnych prístupov k využívaniu recyklovaných uhlíkových vlákien. Vytvorenie modelu efektívneho využívania zdrojov, ktorý podporuje maximalizáciu využívania zdrojov a minimalizáciu odpadu, by mohlo z dlhodobého hľadiska viesť k udržateľnej transformácii v tomto odvetví. Integrácia takýchto technológií je kľúčová na predĺženie životného cyklu výrobkov a zníženie vplyvu na životné prostredie.

Technická univerzita Chemnitz, Ingenieur.de, Fraunhoferov inštitút