Doorbraak voor milieuvriendelijke koolstofvezel

De productie van koolstofvezel is niet alleen duur, maar veroorzaakt ook een aanzienlijke energieverspilling. Onderzoekers van het Deutsche Institut für Textil- und Faserforschung (DITF) hebben een innovatieve productiemethode ontwikkeld waarbij lignine, een hernieuwbare grondstof, wordt gebruikt voor de productie van koolstofvezel. Deze productietechniek biedt dezelfde kwaliteit van koolstofvezel terwijl de kosten en het energieverbruik dalen.

DITF is erin geslaagd koolstof te produceren uit lignine, een organisch polymeer dat in overvloed op deze planeet voorkomt. Aangezien voor de productietechniek geen oplosmiddel nodig is en deze wordt gemaakt van een hernieuwbare grondstof, is het proces duurzaam en kostenbesparend, aldus het instituut in een persbericht.

Nieuwe grondstof vervangt gevestigd proces

De productiemethode voor koolstofvezels die door de industrie wordt toegepast, omvat het stabiliseren en carboniseren van de vezel in ovens met hoge temperaturen gedurende een lange periode. Daardoor zijn de productiekosten hoog. Ook leidt de verwijdering van giftige bijproducten tijdens het productieproces tot energie- en geldverspilling.

Om energie te besparen in het productieproces heeft DITF polyacrylonitril (PAN), een polymeer dat door de industrie wordt gebruikt bij de productie van koolstofvezels, vervangen door lignine. Het proces omvat twee stappen, waarbij de grondstof eerst wordt omgezet in een precursorvezel en vervolgens in de vereiste koolstofvezel. Lignine, dat in grote hoeveelheden beschikbaar is en een afvalproduct is bij de papierproductie, is door industrie-experts meestal over het hoofd gezien bij de productie van koolstofvezels.

Europa wil zich met Wet Kritische Grondstoffen bevrijden van ongewenste afhankelijkheden

Wanneer 98% van de grondstoffen voor permanente magneten – die bijvoorbeeld essentieel zijn in windturbines – uit één land (China) komt, begrijpt iedereen dat die afhankelijkheid problematisch is.

Geavanceerde productiemethode

Bij de productie van ligninevezels wordt hout gescheiden in organische basiscomponenten, lignine, en cellulose. Wat volgt is een sulfiet digestieproces dat lignosulfonaat oplevert. Aangezien de productie van ligninevezels gebaseerd is op een waterige oplossing van lignine, wordt het lignosulfonaat opgelost in water. De produktie van ligninevezels uit deze waterige oplossing garandeert dat bij het proces geen oplosmiddelen of giftige additieven worden gebruikt.

Aanzienlijke technische voordelen

Aangezien voor de stabilisatie van ligninevezels relatief lage temperaturen nodig zijn in vergelijking met PAN-vezels, schieten de energiebesparingen op tot vijftig procent en bieden zij een concurrentievoordeel.
Ook biedt het droogspinproces een hogere snelheid, waardoor in vergelijking met PAN-vezels een hogere materiaalproductie in een kortere tijd mogelijk is. De snellere productie van koolstofvezels blijkt dus gunstig te zijn zonder dat de kwaliteit van de lignine-voorloper wordt aangetast.

Het gebruik van lignine bij de productie van koolstofvezels zorgt voor algemene kostenefficiëntie en meer duurzaamheid dan PAN. De bouw- en automobielsector die streven naar kostenverlaging in hun productieproces zullen dus baat hebben bij deze nieuwe techniek van koolstofvezelproductie. Deze industriële sectoren zullen niet alleen economisch voordeel hebben, maar ook een duurzaam milieu creëren.

Hybride geprinte elektronica als nieuwe standaard – dat is waar TracXon op hoopt

Het hart van de meeste elektrische apparaten wordt gevormd door printplaten (PCB’s). De stad Eindhoven, Nederland, heeft onlangs een nieuwe fabriek voor het buigen van elektronica in gebruik genomen.