PFINZTAL, जर्मनी - जैसा कि कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक विमान का एक प्रमुख घटक है, यह एक टिकाऊ रीसाइक्लिंग अवधारणा की आवश्यकता को जोड़ता है। फ्रैंचहोफर इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल टेक्नोलॉजी (आईसीटी) के इंजीनियरों ने हाल ही में पुनर्नवीनीकरण कार्बन फाइबर को बैटरी और ईंधन सेल सामग्री में परिवर्तित करने की प्रक्रिया विकसित की है।
आईसीटी इंजीनियर एलिसा सेइलर ने कहा: "आज, वाइड-बॉडी एयरक्राफ्ट में 50% से अधिक कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (सीएफआरपी) शामिल हैं।" सीएफआरपी पुनर्नवीनीकरण सामग्री की मात्रा बहुत बड़ी है। उदाहरण के लिए, एयरबस 350 का वजन 65 टन से अधिक है। इसके अलावा, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान अन्य संबंधित अपशिष्ट मात्रा उत्पन्न होती है। ""
सेइलर और उसके सहयोगियों ने ग्राफिट 2.0 प्रोजेक्ट में भाग लिया, जिसने पुनर्नवीनीकरण कार्बन फाइबर से बैटरी और ईंधन सेल सामग्री को पुनर्प्राप्त करने की प्रक्रिया विकसित की। उन्होंने हाल ही में एक द्विध्रुवीय प्लेट का प्रोटोटाइप बनाया।
ग्राफिट 2.0 प्रोजेक्ट का उद्देश्य एक ऐसी प्रक्रिया विकसित करना है जो पुनर्नवीनीकरण कार्बन फाइबर को उच्च मूल्य ऊर्जा भंडारण उपकरणों जैसे रेडॉक्स प्रवाह बैटरी के लिए माध्यमिक ग्रेफाइट के रूप में उपयोग करने में सक्षम बनाता है।
परियोजना के पहले भाग में, इंजीनियरों ने यांत्रिक और थर्मल प्रसंस्करण द्वारा कार्बन फाइबर से माध्यमिक कच्चे माल प्राप्त करने की प्रक्रिया विकसित की। यह माध्यमिक सामग्री ग्रेफाइट के लिए एक विकल्प के रूप में प्रयोग किया जाता है। परियोजना के दूसरे भाग में, एक रेडॉक्स प्रवाह बैटरी के लिए द्विध्रुवीय प्लेट में माध्यमिक ग्रेफाइट का परीक्षण किया गया था।
सेइलर ने कहा: "विमानन उद्योग अब इलेक्ट्रिक उद्योग में एक गंभीर विषय है।" "निर्माता सीधे एक आवेदन से सामग्री को स्थानांतरित करके सहेजे गए मूल्यों का रीसाइक्लिंग कर सकते हैं।
सेइल ने बताया: "कार्बन फाइबर विद्युत प्रवाहकीय है और प्राकृतिक ग्रेफाइट के लिए एक विकल्प के रूप में उपयुक्त है। प्राकृतिक ग्रेफाइट भी कार्बन से बना है।" "[यह] संसाधन-महत्वपूर्ण कच्चे माल को वर्तमान में चीन से उच्च लागत पर आयात किया जाना चाहिए। सीएफआरपी का पुनर्नवीनीकरण भी additive विनिर्माण अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है। "
विमान निर्माताओं को यूरोपीय संघ की आवश्यकताओं का अनुपालन करना चाहिए जो 2015 से प्रभावी हैं - उन्हें आवश्यकता है कि प्रयुक्त कारों के औसत वजन का 85% पुनर्नवीनीकरण किया जाना चाहिए। कुछ देशों में, जैसे कि जर्मनी, सीएफआरपी को लैंडफिल से प्रतिबंधित किया गया है, और अपशिष्ट भूकंप संयंत्र ऐसी सामग्रियों को स्वीकार करने से इंकार कर सकते हैं।
सेइलर और उसके सहयोगियों ने प्लास्टिक मैट्रिक्स से कार्बन फाइबर को पुनर्प्राप्त करने का एक तरीका विकसित किया। वे फाइबर के चारों ओर एक प्लास्टिक मैट्रिक्स जलाने के लिए माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करते हैं। दहन को एनारोबिक स्थितियों के तहत किया जाना चाहिए ताकि फाइबर 900 डिग्री सेल्सियस तक तापमान पर जला न जाए।
सेइलर ने कहा: "इसे पायरोलिसिस अपघटन कहा जाता है।" "माइक्रोवेव विकिरण का लाभ ऊर्जा दक्षता है। पूरे ओवन को अब गरम करने की आवश्यकता नहीं होती है, केवल घटकों को गर्म करने की आवश्यकता होती है।
"हमारे बहुलक इंजीनियरों ने थर्मोप्लास्टिक पदार्थों में रीसाइक्लिंग फाइबर को एम्बेड किया है," सेइलर बताते हैं। इस समग्र में ग्रेफाइट के समान गुण हैं और द्विध्रुवीय प्लेटों के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
सेइलर का दावा है: "हमारे प्रोटोटाइप ने चालकता, घनत्व और संक्षारण प्रतिरोध के लिए सभी परीक्षणों को पारित किया है।" "हमने साबित कर दिया है कि बैटरी और ईंधन कोशिकाओं के लिए द्विध्रुवीय प्लेटों का उत्पादन करने के लिए पुनर्नवीनीकरण सीएफआरपी फाइबर का उपयोग करना आम तौर पर संभव है। इससे पता चलता है कि रीसाइक्लिंग एक समग्र दृष्टिकोण है।
सेइलर ने कहा: "अगला कदम बैटरी सेल नेटवर्क में द्विध्रुवीय प्लेटों की विशेषताओं का वर्णन करना और जीवन चक्र मूल्यांकन का अध्ययन करना है।" "फिर हम प्रौद्योगिकी को समायोजित करना चाहते हैं ताकि हम पुनर्नवीनीकरण सीएफआरपी श्रृंखला के साथ द्विध्रुवीय प्लेट बना सकें।"
