’kolfiber är fortfarande en exotisk fiber, men dess användning kommer att växa spektakulärt under de kommande 20 åren,’ förutspår Bruno Douchy, försäljningschef för Procotex, ett belgiskt baserat företag som återvinner kolfiber genom sitt franska dotterbolag Apply Carbon. Drivkraften för bränsleeffektivitet påskyndar användningen av kolfiber inom flyg-och fordonsindustrin eftersom den är mycket lättare och starkare än aluminium eller stål.
vissa flygplan består redan av mer än 50% kolfiberförstärkt polymer (CFRP), till exempel den nya Airbus A350 XWB. Den används i 104 bilmodeller, som BMW i3 och i8 och även Fords Shelby GT350R Mustang, liksom i en rad andra produkter som varierar från vindkraftverk och satelliter till drönare och sportartiklar.
den globala efterfrågan på dessa fibrer förväntas fördubblas till 120 000 ton mellan 2016 och 2030, och många kolfiberproducenter utökar för närvarande sin kapacitet; Hexcel spenderar till exempel 250 miljoner US-dollar på en ny produktionsanläggning i Roussillon i Frankrike.
men upp till 30% av kolfiber går till spillo under produktion eller skärning och trimning för att tillverka produkter. Dessutom har produkter som innehåller kolfiber redan nått sitt slutstadium, till exempel Boeing 777s och Airbus A320s som består av upp till 20% kolfiber i vikt.
snabb utveckling
över hela världen återvinns kolfiber av över ett dussin företag som har grundats under de senaste 20 åren. De flesta av dessa företag finns i USA, Europa och Japan, inklusive Amerikas Kolomvandlingar, Hadeg i Tyskland, ELG Carbon Fibre i Storbritannien och Japans Takayasu.
år 2014 uppskattades den årliga återvinningskapaciteten för dessa företag till mellan 3500 och 5000 ton, men siffrorna kunde redan vara mycket högre med tanke på den snabba utvecklingen av denna bransch.
de viktigaste drivkrafterna för återvinning av kolfiber är ’dess värde och den ständigt ökande mängden avfall’, Enligt Ingrid Ahlborn, VD för Hadeg. Ett kilo återvunnen kolfiber värderas till omkring US$ 15 medan priset på jungfrulig kolfiber är US$ 24-30.
Airbus har satt upp ett mål att återvinna 95% av sitt kolfiberavfall 2020-25, med 5% återvunnet tillbaka till flygindustrin.
att producera återvunnen kolfiber kräver en tiondel av den energi som behövs för jungfruligt material. Därför finns det stort intresse bland kolfibertillverkare och slutanvändare att återvinna den. UK-baserade Sigmatex, en tillverkare av kolfibertextilier för flyg-och bilindustrin, återvinner sitt eget torra kolfiberproduktionsskrot till icke-krymptyg.
samtidigt har Airbus satt upp ett mål att återvinna 95% av sitt kolfiberavfall 2020-25, med 5% återvunnet tillbaka till flygindustrin. I år kommer dotterbolaget Composite Technology Center i Stade i Tyskland att påbörja förberedelserna för serieproduktion av en invändig sidoväggspanel av återvunnen kolfiber.
Avancerat samarbete
det mest avancerade samarbetet är mellan BMW och SGL. Dessa företag startade 2008 ett joint venture känt som Sgl Automotive Carbon Fibers, som har en fabrik i Wackersdorf i Tyskland och levererar kolfibermaterial till BMW. Anläggningen återvinner kolfiberskrot från tillverkningen av BMW: s i-serie fordon på andra anläggningar.
’ Vi har återanvändningsprocesser på plats för allt kolfiberavfall som härrör från produktion, påpekar Steffen Aumann, chef för BMW Group Competence Centre for Recycling. Återvunnen kolfiber används i fordonskomponenter, såsom taket på i3 electric drive och i8 plug-in hybridbilar. Totalt är 10% av CFRP: erna som används i BMW i-serie fordon återvunnet material.
’återvinning av detta material bör bli ekonomiskt efter introduktionen av BMWs i3-och i8-bilar,’ enligt Aumann. – När dagens bilar tillverkade av kolfiber kommer tillbaka för återvinning från 2025 och framåt kommer vi att ha industrialiserad återanvändning av kolfiber.’
