德国PFINZTAL—随着碳纤维增强塑料继续成为飞机的主要部件，对可持续回收概念的需求也在增加。弗劳恩霍夫化学技术研究所(ICT)的工程师们最近开发了一种将回收的碳纤维转化为电池和燃料电池材料的工艺。

“如今，宽体飞机50%以上是由碳纤维增强塑料(CFRP)组成的，”ICT工程师伊丽莎·塞勒(Elisa Seiler)说。“CFRP回收材料的数量是巨大的。以空客350为例，它们加起来超过65吨。除此之外，在生产过程中已经出现了其他相关的废料数量。”

Seiler和她的同事参与了Graphit 2.0项目，他们开发了一种可以从回收的碳纤维中回收电池和燃料电池材料的方法。他们最近制造了一个双极板的原型。

Graphit 2.0项目的目标是开发一种工艺，使回收的碳纤维作为二次石墨用于高价值的储能设备，如氧化还原流电池。

在项目的第一部分，工程师开发了一种工艺，通过机械和热处理从碳纤维中获得二级原料。这种二次原料是石墨的替代品。在项目的第二部分，对二次石墨在氧化还原流电池的双极板上进行了测试。

塞勒说:“电力驱动现在也是航空业的一个严肃话题。”“制造商可以通过将材料从一个应用程序转移到另一个应用程序，直接进行保值回收。

塞勒指出:“碳纤维具有导电性，适合作为天然石墨的替代品。天然石墨也含有碳。”“(这种)资源关键型原材料目前必须以巨大代价从中国进口。回收的CFRP也可用于增材制造应用。”

飞机制造商必须遵守自2015年起生效的欧盟要求，即二手车平均重量的85%必须被回收。在一些国家，如德国，CFRP被禁止填埋，垃圾焚烧厂可以拒绝接受这种材料。

Seiler和她的同事开发了一种可以从塑料基体中回收碳纤维的方法。他们使用微波辐射燃烧纤维周围的塑料基质。燃烧必须在没有氧气的情况下进行，这样纤维就不会在高达900摄氏度的温度下燃烧。

“这叫做热解分解，”塞勒说。“微波辐射的优势在于能源效率。整个烤箱不再需要加热，只需要加热组件本身。

Seiler解释说:“我们的聚合物工程师将回收的纤维嵌入到热塑性材料中。“这种复合材料具有与石墨相似的性能，适用于双极板的生产。

塞勒说:“我们的原型完美地通过了电导率、密度和耐腐蚀性的所有测试。”“我们已经证明，使用回收的CFRP纤维生产电池和燃料电池的双极板是普遍可行的。这表明回收是一种整体的方法。

Seiler说:“接下来的步骤是电池网络中的双极板的特性描述和有关生命周期评估的研究。”“然后，我们想调整技术，这样我们就可以用回收的CFRP系列生产双极板。”