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目前,全球日益向电动汽车转型,如何处理旧电池成为挑战,其中碳纤维是一种难以回收的材料。据外媒报道,新南威尔士大学堪培拉分校(UNSW Canberra)的研究人员开发出新回收方法,不仅可以减少材料浪费,而且消耗的能源更少,有助于将更多的材料完好无损地转化为更有用的新产品。
碳纤维是细碳丝,非常坚固且重量轻,可与塑料结合形成复合材料,用于构建各种产品,比如飞机、风力涡轮机。另外,碳纤维也是一级方程式赛车中使用的主要材料,以尽可能减轻车重并提高性能。
新南威尔士大学堪培拉分校的研究人员Di He表示,目前回收碳纤维的方法通常会导致材料严重降解。“比起使用新纤维,由现有回收纤维制成的物体的机械性能下降了80-90%。通常情况下,这些回收纤维只会被用来制造低价值产品,例如桌子或椅子,以及不会承受重物或负载的产品。
“现有回收方法包括粉碎复合材料(这会破坏碳纤维),然后加热以去除塑料。相比之下,新方法不会粉碎碳纤维,并且优化了在熔炉中加热碳纤维的方式。这使得纤维完好无损,因此利用回收碳纤维制成的新产品更加坚固。这种方法使碳纤维的降解率低于30%,比现有方法提高了50%。”
现在,汽车制造商对碳纤维汽车很感兴趣,因为减轻重量可以使汽车更加节能。在电动汽车中,减轻重量将有助于减少耗电量,从而增加续航。虽然通过新方法回收的碳纤维尚不适合用于制造汽车,但比以前更接近这个目标。这些新型改良再生碳纤维可用于构建汽车的单个部件,例如车顶。
碳纤维的制造成本很高,因此除了环境效益,回收碳纤维还可以提供成本效益。相较于从头生产碳纤维,回收碳纤维所耗费的能源仅为十分之一。
新南威尔士大学堪培拉分校先进制造研究小组(UNSW Canberra Advanced Manufacturing Research Group)的主要研究人员之一Matthew Doolan副教授表示,随着工程和技术的进步,社会在不断发展,因此需要进一步考虑如何减少浪费。“仅仅倒掉或焚烧这些产品的常见做法是不可持续的,也不能永远有效。探索其他可用选项是关键问题之一。”
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