La fibre de carbone est connue comme le "roi des matériaux" et "l'or noir" dans l'industrie. Il a les caractéristiques de légèreté, de haute résistance et de résistance à la corrosion, et est largement utilisé dans l'aviation, l'aérospatiale, l'énergie, le transport, les pales d'énergie éolienne, les ponts de construction, l'équipement militaire et d'autres domaines, est un matériau important pour la défense nationale et la production civile et la vie.

Ces dernières années, alors que l'industrie de la fibre de carbone est entrée dans une période de développement rapide, l'application de composites en fibre de carbone a augmenté et le processus de production a produit de plus en plus de déchets. Les experts de l'industrie soulignent que tous les aspects de la chaîne de l'industrie de la fibre de carbone produiront des déchets et que le taux de rebut dans le processus de production et de fabrication à lui seul atteint 30 à 50 %. De plus, le CFRP est difficile à réparer et même une partie des dégâts sera éliminée.

Étant donné que les composites en fibre de carbone ne peuvent pas être dégradés dans des conditions naturelles, une grande quantité de ferraille et de déchets ne peut être mise en décharge. Selon les statistiques, l'utilisation mondiale de fibres de carbone en 2018 seulement a atteint 92 600 tonnes, dont la quantité de rebut était de 30 300 tonnes. Cela entraînera non seulement une pollution de l'environnement, mais constituera également un grand gaspillage de ressources.

Technologie de décomposition et de recyclage du CFRP à température ambiante

L'équipe de recherche a développé une technologie qui peut simplement décomposer le CFRP à basse température. En trempant le CFRP dans la solution, les fibres de carbone peuvent être séparées de la résine en peu de temps et la matière première de la résine peut être recyclée en même temps.

Cette technologie est une nouvelle technologie révolutionnaire pour retourner le CFRP difficile à traiter à la matière première et tout recycler. Cette technologie s'inspire de la structure de la réaction redox qui se produit dans le corps humain.

La raison de la force du CFRP est la combinaison de fibre de carbone et de plastique. Les fibres de carbone ne se cassent pas facilement et sont solides, mais elles se plient facilement. Si les fibres de carbone sont liées avec de la résine, cela devient un excellent matériau à la fois léger et résistant, réalisant une combinaison puissante de fibres de carbone et de plastique d'une résistance étonnante, mais au contraire, c'est aussi un gros obstacle au recyclage.

Le plastique thermodurcissable utilisé dans le CFRP, une fois solidifié, est très difficile à décomposer et ne peut être éliminé que par combustion ou mise en décharge pendant une longue période. Auparavant, il y avait l'utilisation de l'agent mercaptoéthanol, qui peut détruire la liaison SS dans le CFRP, pour le recyclage, mais l'agent est trop toxique et ni sûr ni respectueux de l'environnement.

L'équipe R&D s'est tournée vers un biomatériau naturel, qui a été dissous dans l'eau puis ajouté à un solvant organique, dans lequel le CFRP a été placé, et la résine du CFRP a été dissoute dans la phase liquide après agitation pendant plusieurs heures à température ambiante.

Le principe est que la nature du matériau biostructuré a été utilisée pour réorganiser la liaison SS dans le CFRP et remplacer la liaison SS dans la résine, et la résine décomposée a été dissoute dans le solvant organique.

La décomposition est obtenue en remplaçant la clé SS dans le CFRP

Le CFRP est imprégné de solvant → après agitation pendant 3 heures → la résine est complètement dissoute et la fibre de carbone est complètement séparée → solution après décomposition du CFRP

Cette technologie, qui peut décomposer et réutiliser du CFRP fort en ajoutant simplement des matériaux biologiques à la solution sans utiliser d'agents nocifs, devrait être la clé de la popularité du CFRP à l'ère de la conservation de l'énergie et de la protection de l'environnement.