Transformación del carbón en fibra de carbono - Ciencia e Ingeniería de Materiales

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martes, 27 de octubre de 2020

Transformación del carbón en fibra de carbono

  

  

Resumen: Está siendo estudiado la transformación de carbón en fibra de carbono con procesos eficientes en términos de energía y costo-beneficio. Este trabajo busca analizar la relación estructura-propiedad entre el carbón y la fibra de carbono.



El Centro de Investigación de Energía Aplicada de la Universidad de Kentucky (UK CAER) y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía de los EUA (DOE e ORNL) están uniéndose en un proyecto de US$ 10 millones para transformar carbón en fibras y compuesto de carbono.

De acuerdo con el UK CAER, el proyecto titulado “C4WARD”: Conversión de Carbón en Fibras y Compuestos de Carbono”, busca desarrollar la ciencia necesaria para crear procesos con eficiencia y costo beneficio mejores en términos de energía, para la fabricación de fibras de carbono con propiedades ajustables. Está siendo estudiado los desafíos asociados al procesamiento de carbón, variedad de la materia prima y escala de fabricación de la fibra de carbono.

La universidad observa que, la investigación de la trasformación del carbón para ser usada como fibra de carbono muestra una gran promesa para impactar positivamente la industria de carbón de los Estados Unidos. Además de eso, el mercado de fibras de carbono continúa creciendo, impulsado por el aumento del uso en aplicaciones aeroespaciales y de defensa, así como en la reducción del peso de los automóviles. También existe el crecimiento de nuevas aplicaciones, como el aislamiento térmico para edificios y materiales para construcción e infraestructura. El mercado de fibras de carbono debe crecer a una tasa de crecimiento anual de 12% hasta el 2024.

El Grupo de Tecnología de materiales de CAER liderará la investigación para convertir una variedad de materias primas de carbón en fibras y compuestos de carbono. CAER producirá cantidades en escala de laboratorio de fibra de carbono para estudiar la relación estructura-propiedad entre el material de carbón y la fibra de carbono.

La ORNL usará su experiencia en química y computación de alto desempeño para correlacionar la estructura molecular del carbón con su procesabilidad, identificando composiciones ideales para fabricar fibras de carbono con propiedades ajustables.

Además de eso, CAER y ORNL también colaborarán para desarrollar condiciones de proceso para aumentar la producción de fibra en el Carbon Fiber Technology Facility (CFTF) en ORLN. El CFTF proporciona una plataforma para identificar materias primas de alto potencial y bajo costo, incluidos textiles, polímeros y precursores a base de hidrocarburos. Usando el CFTF, ORNL está desarrollando propiedades mecánicas ideales para el material de fibra de carbono, con enfoque en la propiedad de la estructura y optimización del proceso.







Referencia:

Grace Nehls. University of Kentucky, ORNL partner to turn coal into high-value carbon fiber. Composites World, Agosto de 2020.


Redaccion: Nathielle Harka - UNILA