Fraunhofer kehitti uuden tavan kierrättää hiilikuitua

Fraunhofer-instituutin rakenteellisen kestävyyden ja järjestelmäluotettavuuden laitoksen (LBF) tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän hiilikuitukomposiittien kierrättämiseksi. Teknologia mahdollistaa jatkuvien hiilikuitujen talteenoton muista komposiittimateriaaleista heikentämättä niiden laatua merkittävästi. Menetelmässä käytetään tehokkaita lasereita, jotka hajottavat paikallisesti korkeissa lämpötiloissa moni-kerroksisten kuituvahvisteisten muovien matriisin.

Hiilikuitukomposiitit ovat arvostettuja keveytensä ja lujuutensa vuoksi monilla teollisuudenaloilla, kuten ilmailussa ja autoalalla. Niiden hävittäminen ja kierrätys ovat kuitenkin olleet haasteellisia. Perinteiset menetelmät, kuten murskaus, lyhentävät kuituja ja heikentävät niiden ominaisuuksia, johtaen alaspäin suuntautuvaan kierrätykseen. Fraunhofer EMI:n kehittämä prosessi mahdollistaa käytettyjen komposiittien kuitujen tehokkaan valmistelun uudelleenkäyttöön ilman mekaanisten ominaisuuksien heikkenemistä.

Menetelmä on erityisen merkityksellinen käytettäessä termopysyviä komposiitteja, jotka eivät sula uudelleen käytettäviksi. Fraunhofer EMI:n tutkijat hyödyntävät tehokkaita lasereita termopysyvän matriisin hallittuun poistoon. Tämä mahdollistaa kuitujen erottamisen muovista paikallisen pyrolyysin avulla, vahingoittamatta kuituja. Tutkijat löysivät kompromissin prosessin tehokkuuden ja kierrätysmateriaalin laadun välillä. Tulokset osoittavat, että tällä tavoin talteen otetuilla jatkuvilla kuiduilla on samat erinomaiset ominaisuudet kuin uusilla kuiduilla.

Menetelmällä on sekä ekologisia että taloudellisia etuja. Koska lämpöä kohdistetaan paikallisesti ja kuidut otetaan talteen jatkuvasti, pitkiä pyrolyysiaikoja ja korkeita prosessikustannuksia ei tarvita. Lisäksi laseravusteinen talteenotto vaatii vain noin viidesosan siitä energiasta, mitä uusien kuitujen valmistus kuluttaa. Fraunhofer EMI esittelee projektia Hannover Messuilla 31. maaliskuuta – 4. huhtikuuta 2025.