Włókna węglowe, ale z roślin

Niemieccy naukowcy pracują nad włóknami węglowymi wykonanymi z biomateriałów. Stworzyli wersję, która nie generuje emisji dwutlenku węgla i może być zastosowana w wielu branżach. Konwencjonalne włókna są zrobione z paliw kopalnych. Jakie zalety ma to, wcale nie nowe rozwiązanie?

Do czego te włókna?

Według dra Erika Franka z Niemieckiego Instytutu Badań Tekstylnych i Włókienniczych w południowych Niemczech biowłókna węglowe można wykorzystać w róznorodnych branżach. Po pierwsze nadają się do budowy lekkich samochodów elektrycznych o większym zasięgu. Po drugie sprawdzą się w budownictwie – beton mógłby być wzmacniany włóknami roślinnego pochodzenia, zamiast stali. Zaletą tego rozwiązania jest tworzenie ultracienkich konstrukcji. Ponadto włókna węglowe stosuje się do tworzenia samolotów, a także produktów o wysokiej wydajności, w tym rowerów, rakiet tenisowych i turbin wiatrowych. 

To cudowny materiał, ponieważ jest bardzo wytrzymały, a jednocześnie lekki w porównaniu z metalem powiedział dr Erik Frank, kierujący badaniami nad zastosowaniem węglowych alternatyw i dodał: – Ślad węglowy konwencjonalnych włókien węglowych jest duży, a jego produkcja jest kosztowna.

Popyt na bio

Surowce potrzebne do stworzenia zwykłego włókna węglowego pochodzą z ropy naftowej i jak przyznaje dr Frank, roślinne substytuty mają dokonać rewolucyjnych zmian w wielu branżach, bo już dzisiaj Instytut jest zasypywany prośbami o dostawy takich materiałów.  Naukowcy z DIFT badają sposoby przekształcania ligniny, substancji występującej w większości roślin, do stworzenia roślinnych włókien węglowych.

Włókna węglowe to niezwykle cienkie nici z prawie czystych kryształów węgla. Mierząc zaledwie od 5 do 10 mikrometrów, są pięć razy mocniejsze niż stal i dwa razy sztywniejsze.

Pierwotnie włókna wykonywano z materiałów roślinnych, w tym celulozy i sztucznego jedwabiu, ale niższa cena i wyższa wydajność wersji pochodzącej z paliw kopalnych sprawiła, że włókno węglowe oparte na biotechnologii stało się nieopłacalne. Jednak historia lubi zataczać koło, a dla planety najważniejsze jest teraz ograniczenie emisji z każdego sektora. 

W dzisiejszych czasach zrównoważony rozwój jest o wiele ważniejszy, a ropa naftowa nie jest już tak tania, więc to inna historia. Włókno węglowe jest ważnym  składnikiem, ponieważ jest energochłonne – dodaje dr Frank.

W ubiegłym roku rozpoczęto prace nad pierwszym budynkiem z betonu zbrojonego włóknem węglowym. CUBE to dwupiętrowy budynek zaprojektowany przez Henn Architekten na Politechnice w Dreźnie. Ma zostać ukończony jeszcze w tym roku.

źródło i fot.: dift.de, dezeen.com