一项研究团队开发了一种开创性的碳纤维生产新方法，同时大幅减少其能源足迹。
爱尔兰莱默里克大学的研究团队开发了一种开创性的碳纤维生产新方法，同时大幅减少其能源足迹。
莱默里克大学的研究者们正在领导一个项目，该项目开发了一种新方法来生产碳纤维，这是一种用于航空航天、风能、建筑和运输等行业的高成本轻量化材料。
CARBOWAVE项目采用了一种创新的等离子体和微波加热方法来制作碳纤维，取代传统的加热过程，并将能耗显著减少高达70%，同时保持材料性能。
所需能量的减少使得该过程更加环保，且成本更低。
这个雄心勃勃的新项目由莱默里克大学的莫里斯·N·柯林斯教授和安妮·博坎普·麦克洛克林博士协调，旨在通过部署先进的替代加热技术，改变耗能密集的碳纤维行业。
这一开创性的进展，初步结果已发表在《先进复合材料与混合材料》期刊上，将有助于解决能源消耗和排放等环境挑战，同时促进可持续工业增长。
研究团队开发的进展将使聚丙烯腈（PAN）这一碳纤维生产的关键成分更高效地转化为碳纤维，而聚丙烯腈的转化需要大量能量，并且是对欧洲未来能源安全至关重要的战略材料。
CARBOWAVE团队将利用自组装纳米结构技术进行感应微波加热，该技术最初由莱默里克大学和巴伦西亚大学的研究者开发，用于将PAN转化为碳纤维。这将使其加热速度更快，生产过程更高效。
令人惊讶的是，莱默里克大学团队在研究中发现，碳纤维可以在一个廉价的家用微波炉中生产，并展现出与传统加热所生产的具有相当的机械性能。
项目的主要研究者、莱默里克大学工程学院的材料科学教授莫里斯·柯林斯表示：“欧洲对高能耗过程的依赖长期以来阻碍了可持续性的发展。CARBOWAVE解决了这一挑战，是一个令人兴奋的项目，提供了生产更可持续和更便宜的碳纤维的潜力。
“其长期影响是巨大的，因为它将允许碳纤维在所有需要高强度和刚度的应用中得以广泛应用，从建筑、运输、氢存储到风能等。”
共同主要研究者、莱默里克大学土木工程助理教授安妮·博坎普·麦克洛克林解释说，该项目“旨在通过显著降低碳转化过程的能耗和成本，同时不损失其机械性能，来革新碳纤维行业。
“该项目将使碳纤维的生产更加节能、高效和便宜，并显著减少其环境足迹。”
来源于碳纤维的碳纤维增强聚合物（CFRP）在风能、建筑和运输等行业至关重要。CFRP的轻量化能力提高了风力涡轮机的效率，支持建筑过程中的脱碳，并改善运输（特别是电动车辆）的燃油效率。
然而，目前的碳纤维生产高度依赖能源，并且严重依赖电力和天然气。
CARBOWAVE的解决方案旨在在保持材料性能的同时，将该能耗减少超过70%。欧洲的先进碳材料市场占全球市场的37%，将直接受益于这一开创性倡议。
柯林斯教授补充道：“该项目承诺通过大幅降低其生产成本和环境足迹来释放碳纤维更广泛的工业用途。
“CARBOWAVE代表着朝着脱碳欧洲能源密集型产业迈出的一步。通过整合等离子体和微波加热技术，该项目不仅解决了能源消费和排放等直接挑战，还为可持续的工业增长铺平了道路。”
该项目汇集了欧洲领先的研究机构和行业合作伙伴，推动这一变革性变化，莱默里克大学的研究团队与德国德意志纺织和纤维研究所、西班牙巴伦西亚大学、德国Fraunhofer IFAM、法国微波技术咨询SAS、德国Muegge GmbH、意大利Centro Ricerche Fiat、爱尔兰Juno Composite Ltd以及爱尔兰Eirecomposites Ltd共同组成了CARBOWAVE联盟。
CARBOWAVE是一个欧盟资助的倡议，旨在通过利用先进的等离子体和微波技术，为能源密集型行业开发和实施替代加热源。该项目由欧盟资助。
