วิธีคอมโพสิตช่วยให้บรรลุ decarbonization?

Carbon Peak Features of Carbon Neutralization: คอมโพสิตสามารถช่วย decarbonization ได้อย่างไร?

ในระดับโลก นักวิทยาศาสตร์และนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมกําลังพัฒนาวิธีการลดคาร์บอนอย่างมีประสิทธิภาพ หนึ่งในนั้นคือการใช้วัสดุคอมโพสิต

คำว่า decarbonization หมายถึงกระบวนการลดระดับการปล่อยก๊าซคาร์บอนโดยการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมหรือลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล พูดง่าย ๆ ก็คือ decarbonization เกี่ยวข้องกับการลดการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการขนส่งและการผลิตไฟฟ้า การเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ทำไมปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จึงเพิ่มขึ้น

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งแตกต่างจากก๊าซอื่น ๆ เช่นไนโตรเจนและออกซิเจนจะค่อย ๆ ปล่อยความร้อนเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีอยู่ในอากาศเป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดความไม่สมดุลของพลังงานทั้งหมดและอุณหภูมิของโลกสูงขึ้น

คาร์บอนไดออกไซด์ยังสามารถละลายได้ง่ายในมหาสมุทรซึ่งทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิกซึ่งจะช่วยลดค่า pH ของมหาสมุทร การลดลงของ pH รบกวนความสามารถของสิ่งมีชีวิตในทะเลในการสกัดแคลเซียมจากน้ำซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาเปลือกหอยและกระดูก

หลายอุตสาหกรรมต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ํามันและก๊าซธรรมชาติเป็นพลังงานเป็นอย่างมาก การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งนําไปสู่ภาวะโลกร้อน นักวิจัยเชื่อว่าหากอุตสาหกรรมเปลี่ยนพลังงาน คือ เปลี่ยนจากพลังงานหมุนเวียนมาเป็นพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะลดลง

คอมโพสิตและ decarbonization

คอมโพสิตเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยสองหรือมากกว่าวัสดุธรรมชาติหรือวัสดุสังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่แตกต่างกัน วัสดุคอมโพสิตที่พัฒนาขึ้นใหม่ไม่สูญเสียประสิทธิภาพของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น แต่มีการผสมผสานที่มีคุณค่ามากมาย

ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศวัสดุคอมโพสิตได้รับการพัฒนาและใช้งานมาเป็นเวลานาน วัสดุคอมโพสิตเหล่านี้ช่วยในการพัฒนาโครงสร้างเครื่องบินที่มีน้ำหนักเบาและทนทานมากขึ้นซึ่งช่วยในการกำจัดคาร์บอน ส่วนใหญ่ของโลกพยายามที่จะบรรลุการปล่อยก๊าซคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์นักวิจัยและผู้ผลิตเชื่อว่าการใช้วัสดุคอมโพสิตเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดคาร์บอนอย่างมีประสิทธิภาพ

สอดคล้องกับมุมมองของพวกเขาคอมโพสิตฟอรั่มผู้นำ (CLF) เมื่อเร็ว ๆ นี้เน้นบทบาทของคอมโพสิตเพื่อให้บรรลุในอนาคตสุทธิศูนย์ CO2 คอมโพสิตถือเป็นสินทรัพย์เชิงกลยุทธ์มากที่สุดซึ่งจะต้องสำรวจเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่สามารถส่งเสริมการปฏิวัติอุตสาหกรรมสีเขียว ในปี 2559 CLF ก่อตั้งขึ้นเพื่อเป็นผู้นำอิสระในอุตสาหกรรม โดยล่าสุด CLF ได้ให้ความสำคัญกับการพัฒนาวัสดุคอมโพสิตชนิดใหม่ที่จะช่วยรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การพัฒนากระบวนการลดคาร์บอนคอมโพสิต

Composite Braiding เป็น บริษัท ที่ก่อตั้งโดย Steve Barbour ในปี 2017 หลังจากทำงานในอุตสาหกรรมยานยนต์บาร์เบอร์ได้รับประสบการณ์มากมายและได้ติดต่อกับ บริษัท ผลิตคอมโพสิตตระหนักถึงความสำคัญและความต้องการของคอมโพสิตที่มีน้ำหนักเบาซึ่งช่วยในการกำจัดคาร์บอน

การทอผ้าด้วยวัสดุคอมโพสิต (Composite Material Weaving) เน้นการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีคาร์บอนฟุตพริ้นท์ต่ำ บริษัทได้สร้างโรงงานผลิตอัตโนมัติระดับสูงซึ่งรวมวัสดุเช่นแก้วคาร์บอนอะรามิดและเส้นใยบะซอลต์เข้ากับเทอร์โมพลาสติก เทอร์โมพลาสติกขั้นสูงที่พัฒนาขึ้นใหม่มีความแข็งแรงกว่าเหล็กและลดน้ำหนักได้ถึง 60%

นอกจากนี้ เมทริกซ์เทอร์โมพลาสติกที่ใช้ในกระบวนการผลิตยังสามารถรีไซเคิลได้ด้วยตัวเอง วัสดุคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกที่พัฒนาขึ้นใหม่สามารถนำความร้อนและความดันกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างง่ายดายและไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายใด ๆ ดังนั้นวัสดุคอมโพสิตนี้สามารถนำมาใช้ใหม่และรีไซเคิลได้อย่างง่ายดาย

ข้อดีอีกประการหนึ่งของคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกที่พัฒนาขึ้นใหม่คือคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าประหยัดและยั่งยืนกว่าวัสดุคอมโพสิตแบบดั้งเดิม สถิติที่น่าสนใจของบริษัทแสดงให้เห็นว่าพวกเขาผลิตชิ้นส่วนได้มากถึง 100,000 ชิ้นต่อปีและต้นทุนใกล้เคียงกับอุตสาหกรรมการผลิตแบบดั้งเดิม คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือกระบวนการผลิตของ บริษัท ลดลงถึง 95% ของเสียเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตคอมโพสิตแบบดั้งเดิม สาเหตุที่ขยะน้อยเกิดจากการนำวัสดุที่เหลือกลับมาใช้ใหม่

สิ่งสำคัญคือเมื่อวัสดุคอมโพสิตนี้ถูกนำไปใช้กับยานพาหนะนั่นคือการพัฒนาเฟรมที่มีน้ำหนักเบาและทนทานกรอบที่นั่ง ฯลฯ พวกเขาสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนและใช้พลังงานน้อยลง นอกจากนี้เมื่อใช้ในโครงสร้างพื้นฐานเช่นเสาไฟและการสื่อสารสะพาน ฯลฯ กระบวนการติดตั้งต้องใช้พลังงานน้อยลงและให้บริการระยะยาว

แผนพัฒนาในอนาคต

ปัจจุบัน Composite Weaving Company กำลังทำงานร่วมกับโครงการผลิตหนังสติ๊กที่มีมูลค่าสูงที่จัดตั้งขึ้นโดยรัฐบาลอังกฤษและมุ่งเน้นไปที่การสร้างวัสดุคอมโพสิตที่ยั่งยืน เป็นส่วนหนึ่งของโครงการคอมโพสิต Redicover, ทอวัสดุคอมโพสิตถูกออกแบบมาเพื่อติดตามการรีไซเคิล, การสลายตัว, การรีไซเคิลและการใช้ซ้ำในการผลิตคอมโพสิต.