Un metodo alternativo per avviare il processo di produzione della fibra di carbonio

I ricercatori della North Carolina State University hanno trovato un modo per migliorare l’efficienza energetica di parte del processo di produzione della fibra di carbonio, materiale resistente a volte utilizzato al posto dell’acciaio per realizzare veicoli, aeroplani e veicoli più leggeri e potenzialmente più efficienti dal punto di vista del consumo di carburante.

In un esperimento hanno scoperto che con l’aggiunta di due sostanze chimiche di derivazione biologica, presenti in alcuni frutti, a un materiale precursore della fibra di carbonio, l’avvio del processo di conversione chimica per produrre la fibra di carbonio richiedeva meno energia. Le sostanze chimiche sono acidi zuccherini chiamati acido glucarico e acido mucico.

Aggiungendo le due sostanze chimiche nel materiale precursore è possibile potenzialmente ridurre la quantità di energia richiesta per completare una fase del processo di produzione della fibra di carbonio e contribuire a ridurre parte dei costi. Quindi, hanno testato sperimentalmente la produzione del materiale precursore, un materiale plastico chiamato poliacrilonitrile (PAN) che a volte è noto come “acrilico”.

Il processo di produzione dal PAN

Il processo di produzione della fibra di carbonio dal PAN (il poliacrilonitrile, un materiale plastico) è un processo di “filatura” che prevede prima la creazione di filamenti molto fini, come lo zucchero filato o come un ragno che tesse una ragnatela, hanno detto i ricercatori. In primo luogo, creano un materiale simile al gel che ha una consistenza simile al miele.

Quindi spingono il “miele” attraverso un minuscolo ago per trasformarlo in un piccolo filamento, come un minuscolo capello. Quindi, riscaldano i capelli a temperature molto elevate.

Questo processo di riscaldamento aiuta a convertire i filamenti PAN in una struttura che costituisce la base della fibra di carbonio.

Gli additivi hanno diminuito di cinque volte l’energia necessaria per avviare il processo chimico per rendere la struttura del carbonio da PAN. I ricercatori affermano che ciò potrebbe anche ridurre il costo complessivo di quella fase del processo di produzione rendendo la reazione più rapida.