Asahi Kasei desarrolla tecnología básica para reciclar fibra de carbono continua

14 de diciembre de 2022

Corporación Asahi Kasei

Asahi Kasei desarrolla tecnología básica para reciclar fibra de carbono continua

—Lograr una alta eficiencia energética para una sociedad baja en carbono—

 

Asahi Kasei ha desarrollado tecnología básica para reciclar fibra de carbono continua en el marco de un proyecto “Programa de economía circular para la fibra de carbono automotriz” (el Proyecto), junto con el Instituto Nacional de Tecnología, el Kitakyushu College y la Universidad de Ciencias de Tokio, que recibió el apoyo del Programa de estudio de viabilidad sobre energía y nueva tecnología ambiental, de la Organización de Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnología Industrial (NEDO) del año fiscal 2021 al 2022.

 

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El proyecto fue adoptado en mayo de 2021 por el Programa de estudios de viabilidad de NEDO sobre energía y nuevas tecnologías ambientales, que tiene como objetivo descubrir las semillas tecnológicas necesarias para soluciones a mediano y largo plazo en el campo de la energía y el medio ambiente, incluida la conservación de energía, las nuevas energías y la reducción de CO ₂, que sean diferentes a las tecnologías existentes y puedan aplicarse en futuros proyectos nacionales que contribuyan a aumentar drásticamente la eficiencia energética y al logro de una sociedad con bajas emisiones de carbono.

El proyecto tiene como objetivo la aplicación práctica de un sistema de reciclaje en el que la fibra de carbono derivada del plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) o del termoplástico reforzado con fibra de carbono (CFRTP) desechado de los automóviles se reutilice como CFRP o CFRTP para automóviles. Al reciclar la fibra de carbono desechada de los automóviles como fibra de carbono continua, se puede proporcionar CFRTP de alta calidad y económico, lo que da como resultado una reducción del peso del vehículo y un ahorro de energía. También se espera que esto beneficie económicamente y fortalezca la competitividad de las principales industrias de fibra de carbono y de automóviles de Japón.

 

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La tecnología de reciclaje convencional recicla la fibra de carbono en forma de fibra de carbono cortada ^※1. Sin embargo, como la fibra de carbono cortada difiere en gran medida de la fibra de carbono continua original, fue necesario desarrollar una tecnología de compuestos individual. Por el contrario, el Proyecto permite el reciclaje continuo de fibra de carbono, lo que permite utilizar la tecnología de compuestos existente, lo que hace posible lograr el reciclaje de ciclo cerrado ^※2 de la economía circular.

Para el proyecto se desarrolló un “método de ácido sulfúrico electrolizado”. El “método de ácido sulfúrico electrolizado” es una tecnología que utiliza especies activas oxidativas ^※3 generadas mediante la electrolisis del ácido sulfúrico para descomponer los componentes de resina de CFRP/CFRTP y extraer y reciclar fibras de carbono. Esta tecnología tiene tres características: (1) puede descomponer cualquier tipo de resina, (2) la resistencia de la fibra de carbono reciclada no disminuye y (3) la fibra de carbono se puede reciclar como fibra continua.

Se desarrolló una tecnología básica para reciclar fibra de carbono continua a partir de pequeños tanques de CFRP disponibles comercialmente para buceo. La fibra de carbono continua reciclada no se “tuerce” ni “se esponjosa” y se puede manipular de la misma manera que la fibra de carbono nueva. Esto permite una economía circular de tanque a tanque mediante el uso repetido del bobinado de filamentos ^※4.

Asahi Kasei también está desarrollando UD tape (cinta unidireccional, un material reforzado con fibra continua unidireccional) utilizando fibra de carbono continua reciclada y resina de poliamida LEONA™. Al tener una resistencia mayor que el metal, se espera que UD tape se aplique a los chasis y carrocerías de automóviles, lo que permitirá además el reciclaje de piezas de automóviles para convertirlas en otras piezas de automóviles.
→ Desarrollo de cinta unidireccional (UD-Tape): una resina de poliamida reforzada con fibra de carbono

En el futuro, Asahi Kasei realizará demostraciones y desarrollará el negocio, con el objetivo de lograr una aplicación práctica alrededor de 2030.

El Grupo Asahi Kasei tiene como objetivo contribuir a un mundo sostenible y neutro en carbono desde la perspectiva del “Cuidado de la Tierra”, centrándose en iniciativas como el uso de materias primas de biomasa, materias primas recicladas y energía renovable. La empresa se esfuerza por satisfacer las expectativas de sus clientes y de la sociedad impulsando aún más la provisión de productos y servicios con características sostenibles, al tiempo que profundiza la colaboración con otras empresas en función de su plan de gestión a medio plazo para el año fiscal 2024 centrado en el tema “Ser un pionero”.

 

※1​ Productos procesados de fibra de carbono con fibra de carbono cortada en longitudes de 3 a 24 mm.

※2​ Un proceso de fabricación mediante el cual un producto o material puede utilizarse y luego transformarse en un nuevo producto sin perder sus propiedades durante el proceso de reciclaje.

※3​ Una sustancia que es altamente oxidativa y puede descomponer la resina.

※4​ Un método de moldeo en el que las fibras (haces de fibras continuas) se alinean y se enrollan continuamente en un ángulo predeterminado alrededor de un molde giratorio mientras se impregnan con resina.

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