ドイツのPFINZTAL - 炭素繊維強化プラスチックが引き続き航空機の主要コンポーネントであるため、持続可能なリサイクルコンセプトの必要性が高まっています。 フラウンホーファー化学技術研究所（ICT）のエンジニアは、最近、リサイクルされた炭素繊維をバッテリーと燃料電池材料に変換するプロセスを開発しました。
ICTエンジニアのElisa Seiler氏は次のように述べています。「今日、ワイドボディ航空機は、50％以上の炭素繊維強化プラスチック（CFRP）で構成されています」CFRPリサイクル材料の量は膨大です。 たとえば、エアバス350の総重量は65トン以上です。 これに加えて、他の関連する廃棄物量が製造プロセス中に生成される。 ""
Seiler氏と同僚たちは、リサイクルされた炭素繊維からバッテリーと燃料電池材料を回収するプロセスを開発したGraphit 2.0プロジェクトに参加しました。 彼らは最近、バイポーラプレートの試作品を製造しました。
Graphit 2.0プロジェクトの目的は、リサイクルされた炭素繊維を、レドックスフロー電池などの高価値エネルギー貯蔵装置用の二次グラファイトとして使用するプロセスを開発することです。
プロジェクトの最初の部分では、エンジニアは機械的および熱的処理によって炭素繊維から二次原料を得るためのプロセスを開発しました。 この二次材料はグラファイトの代替物として使用される。 プロジェクトの第2部では、二次グラファイトをレドックスフローバッテリのバイポーラプレートで試験しました。
Seiler氏は次のように述べています。「電動ドライブは現在、航空業界にとって深刻な問題です。 "メーカーは、あるアプリケーションから次のアプリケーションに移動することで、保存された値のリサイクルを直接実行できます。
Seyle氏は、「炭素繊維は導電性があり、天然黒鉛に代わるものとして適しており、天然黒鉛も炭素で構成されている」と指摘した。 "[この]資源重視の原材料は現在、中国から高額で輸入されなければならない。 リサイクルCFRPは、付加的な製造アプリケーションにも使用できます。
航空機メーカーは、2015年以降有効となっているEUの要件に準拠している必要があります。使用済み自動車の平均重量の85％をリサイクルする必要があります。 ドイツなど一部の国では、CFRPは埋立処分が禁止されており、廃棄物焼却プラントではそのような資材の受入れを拒否することができます。
Seiler氏と彼女の同僚は、プラスチックマトリックスから炭素繊維を回収する方法を開発しました。 彼らは繊維の周りにプラスチックマトリックスを焼くためにマイクロ波放射を使用します。 燃焼は、嫌気的条件下で実施しなければならないので、繊維は900℃までの温度で燃焼しない
Seiler氏は次のように述べています。「これは熱分解と呼ばれています。 「マイクロ波放射の利点はエネルギー効率です。オーブン全体を加熱する必要がなくなり、部品自体を加熱する必要があります。
「当社のポリマーエンジニアは、リサイクル繊維を熱可塑性材料に埋め込みます」とSeiler氏は説明します。 この複合材料は黒鉛と同様の特性を有し、双極板の製造に適している。
Seilerの主張：「プロトタイプは、導電率、密度、耐食性のすべてのテストに合格しました。 "我々は、電池と燃料電池のバイポーラプレートを製造するために、リサイクルされたCFRP繊維を使用することが一般的に実行可能であることを証明した。 これは、リサイクルが全体的なアプローチであることを示しています。
Seiler氏は次のように述べています。「次のステップは、バッテリセルネットワークのバイポーラプレートの特性を記述し、ライフサイクルアセスメントを研究することです。 「リサイクルされたCFRPシリーズで双極板を作ることができるように技術を調整したい」
