탄소 섬유는 가장 인상적인 재료 중 하나입니다. 강철보다 강력하지만 가벼우면서도 비행기와 슈퍼카 용 힘든 부품에서 고급 자전거 및 테니스 라켓에 이르기까지 모든 것에 사용됩니다. 강도 대 중량 비율은 타의 추종을 불허하므로 성능과 효율성에 관심이있는 산업의 경우가됩니다. 그 어느 때보 다 더 많은 탄소 섬유 제품이 제조되면서,이 모든 재료에 어떤 일이 발생하는지에 대한 문제가 더욱 중요 해지고 있습니다.
그렇습니다. 탄소 섬유는 재활용 할 수 있지만 프로세스는 간단하지 않습니다. 재활용은 환경 폐기물 및 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이되지만, 탄소 섬유를 무너 뜨리고 재생하는 데있어 어려움은 복잡하고 비용이 많이 들며 종종 제한된 연습이됩니다.
대부분의 경우 재활용 섬유의 품질은 고성능 산업에 충분하지 않으므로 저급 제품으로 다운 사이클링됩니다. 그것은 탄소 섬유의 많은 문제 중 하나 일뿐입니다.
탄소 섬유 재활용이 그렇게 어려운 이유
재활용 탄소 섬유의 가장 큰 장애물은 섬유를 강화 된 플라스틱 수지와 함께 분리하는 데 있습니다. 파쇄 나 연소와 같은 전통적인 재활용 방법은 섬유를 추출 할 수 있지만 종종 그 과정에서 손상시킵니다.
이러한 손상으로 인해 재활용 섬유는 항공 우주 또는 고성능 자동차와 같은 부문에서 사용하기에 약하고 적합하지 않습니다. 이 열화는 그 가치를 제한하고 건축 자재 나 소비재와 같은 하위 엔드 애플리케이션으로 제한합니다.
고급 열 프로세스가 있어도 재활용 탄소 섬유는 에너지 집약적이고 비싸다. 이 시스템은 대량의 전기와 열을 통해 연소 될 수 있으며, 세계의 몇몇 전문 시설만이 규모에 따라 작업을 처리 할 수 있습니다.
결과적으로, 대부분의 탄소 섬유 폐기물은 생분해 불가능하고 50 년 넘게 환경에 머무를 수 있음에도 불구하고 여전히 매립지로 끝납니다. 탄소 섬유 물질의 30% 이상이 제조 단독으로 낭비되며, 특히 대량으로 사용하는 산업에서 빠르게 추가됩니다.
더 똑똑한 재활용을 향한 추진
고맙게도, 새로운 재활용 기술은 앞으로 나아갈 길을 제공하고 있습니다. 예를 들어, 화학적 재활용은 수지를 화학적으로 분해하고 탄소 섬유가 처음 만들 때만큼 강한 상태를 유지함으로써 열 손상을 피합니다.
USC의 연구원들은 섬유질 강도의 97% 이상을 유지하면서 귀중한 중합체 매트릭스를 되 찾는 방법을 개발했습니다. 엔지니어링 된 곰팡이를 사용하여 복합 재료를 분해하는 것과 같은 다른 혁신도 약속을 보여주고 있습니다.
그럼에도 불구하고 비용은 여전히 주요로드 블록입니다. 새로운 탄소 섬유는 강철보다 최대 20 배 더 비쌉니다. 재활용 섬유는 30-40%로 저렴하지만 여전히 품질 문제에 직면 해 있습니다. 그러나 지속 가능한 재료에 대한 수요가 증가함에 따라 풍력 터빈 및 항공기에서 미래의 폐기물을 다루는 압력 증가와 함께 회사와 연구원들은 두 배가되었습니다.
일부 신생 기업은 가공 시간과 비용을 줄이면서 오래된 부품을 재구성 할 수있는 새로운 폴리머를 연구하고 있습니다. 업계가 이러한 솔루션을 확장 할 수 있다면 재활용 탄소 섬유가 증가하는 공급 격차를 해소하는 데 도움이 될 수 있음이 분명합니다.
