p Plásticos reforçados com fibra de carbono estão ganhando importância como componentes de aeronaves. A tendência é aumentar a necessidade de conceitos de reciclagem sustentáveis. No ILA de 25 a 29 de abril, 2018 em Berlim, Fraunhofer apresentará uma tecnologia que converte fibras de carbono recicladas em materiais para baterias e células de combustível. Isso economiza custos, melhora o balanço de CO2 e abre novos meios de reciclagem na produção de aeronaves. p As aeronaves de corpo largo modernas consistem em mais de 50 por cento de plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP). O material é instalado, por exemplo, sobre uma grande área nas asas ou fuselagem. Com fibras de carbono embutidas em uma matriz de plástico, o composto é mais leve do que os materiais usados ​​anteriormente, embora ainda seja muito estável. A vantagem decisiva para a aviação:devido ao seu menor peso, aviões precisam de menos combustível. "A fabricação e o processamento do CFRP atualmente consomem muito tempo. A demanda por conceitos de reciclagem sustentáveis ​​está, portanto, aumentando constantemente, "observa Elisa Seiler, cientista do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química ICT em Pfinztal, Alemanha. As quantidades de material de reciclagem CFRP são enormes:para o Airbus 350, por exemplo, eles somam mais de 65 toneladas. “Além disso, existem outras quantidades relevantes de sucata que já surgem durante a produção, "acrescenta Seiler.

p Placa bipolar fabricada

p O Fraunhofer ICT tem muitos anos de experiência no desenvolvimento de tecnologias para plásticos reforçados com fibra. No ILA, a feira de inovação em aviação e aeroespacial, os cientistas estão apresentando um conceito que será usado para recuperar materiais para baterias e células de combustível a partir de fibras de carbono recicladas. Junto com parceiros, foi possível usar fibras de carbono recuperadas para produzir um protótipo de placa bipolar - um eletrodo - em escala industrial. O resultado é baseado em pesquisas dos projetos "Graphit 2.0" e "RETRO".

p "Os acionamentos elétricos agora também são um assunto sério na indústria da aviação. Os fabricantes podem realizar diretamente a reciclagem que preserva o valor, transferindo materiais de uma aplicação para a próxima, "diz Seiler. As fibras de carbono são eletricamente condutoras e são adequadas como um substituto para o grafite natural, que também consiste em carbono:uma matéria-prima crítica em termos de recursos para a economia alemã que atualmente tem que ser importada da China com grandes custos.

p Alimentos para impressão 3D

p Outra vantagem:CFRP reciclado pode ser usado para processos de manufatura aditiva, como impressão 3-D. “Este também é um tema de tendência na indústria, que torna os processos de produção mais eficientes e economiza custos, "diz Seiler. Afinal, os fabricantes de aeronaves também devem cumprir os requisitos da União Europeia (UE) em vigor desde 2015:até 85% do peso médio de um veículo usado deve ser reciclado. Além disso:na Alemanha, o aterro de CFRP é proibido, e as usinas de incineração de resíduos podem se recusar a aceitar o material.

p Pirólise com radiação de microondas

p Os especialistas em CFRP desenvolveram um processo especial com o qual as fibras de carbono podem ser recuperadas da matriz de plástico. Para fazer isso, eles usam radiação de microondas para queimar a matriz plástica que envolve as fibras. Para que as fibras não queimem em temperaturas de até 900 graus Celsius, a combustão deve ser realizada sem oxigênio. "No jargão técnico, isso é chamado de decomposição pirolítica, "Seiler explica. A vantagem da radiação de microondas:eficiência energética - um forno inteiro não precisa mais ser aquecido, apenas o próprio componente. Os colegas do departamento de Engenharia de Polímeros da Fraunhofer ICT incorporam as fibras recuperadas em material termoplástico. Este material compósito possui propriedades semelhantes às do grafite e é adequado para a produção de placas bipolares. "Nosso protótipo passou em todos os testes de condutividade, densidade e resistência à corrosão perfeitamente, "relata Seiler.

p "Provamos que é geralmente viável usar fibras CFRP recicladas para produzir placas bipolares para baterias e células de combustível. Isso mostra que a reciclagem funciona em uma abordagem holística. Isso é particularmente interessante para a indústria de aviação, "diz Seiler ao resumir o valor agregado do trabalho de pesquisa. Tanto o CFRP reciclado quanto as placas bipolares feitas a partir dele podem ser vistas no ILA. Os próximos passos até o início do verão são a caracterização das placas bipolares na célula da bateria rede e estudos relativos à avaliação do ciclo de vida. "Então, queremos ajustar a tecnologia para que possamos fabricar placas bipolares de CFRP reciclado em série - por exemplo, com um parceiro de aviação, "conclui Seiler.