隨著84萬噸複合材料（liào）廢料即將（jiāng）來臨，澳大利亞研究人（rén）員發現了（le）一種可提高材料回收率和能源效率的回收方法。

阿裏·哈迪（dí）格博士拿著飛（fēi）機上的廢料

悉尼大學（澳大利亞Camperdown）的研究人員開發了（le）新方法，以解決未來汽車、航（háng）空航天和可再生能源行業產生的碳/玻璃纖維（wéi）複合材料廢料。土（tǔ）木工程學院的博士說：“碳纖維複（fù）合材料被（bèi）認為是一（yī）種‘神奇’材料，它（tā）們耐用、耐風化、用途廣泛，因此（cǐ）僅在未（wèi）來十年，它們的使用量預計就將增加（jiā）至（zhì）少60%。”“但這（zhè）種增長也帶來（lái）了廢物的巨大增加。例如，據估計，到2030年，可（kě）再生能源行業將產生約50萬噸碳和玻璃纖維複合材料廢料。”

風機葉片、氫罐、飛機（jī）、遊艇（tǐng）、建築和汽車製造是預計將成為（wéi）全球關鍵複合（hé）材料廢物流（liú）的（de）幾個例子。如果不采取適當的回收方法，預計到2050年，僅飛機和風力發（fā）電機（jī）行業的碳纖維增強聚合物（CFRP）廢料的年累（lèi）積量就將達到840,300噸，相當於34個完整的體育場。

雖然回收方法確實存在，但（dàn）這些廢物中的大（dà）部分（fèn）目前都被（bèi）填埋或焚燒。“原始”複（fù）合（hé）材料的生產也對環境產生了進一步的影（yǐng）響，包（bāo）括生產過程中的資源消耗和高能源（yuán）投入。盡管存（cún）在許多回收碳纖維複合材（cái）料（liào）的方（fāng）法，悉（xī）尼大學的一個研究小組表示，如果這些方法得到充分實施，有可能顯著（zhe）減少70%的（de）能源使用，並防止（zhǐ）關鍵材料流被浪費。為了解決這個問題，土木工程學院的博士和他最近的博士畢業生博士開（kāi）發了一種新的（de）複合材（cái）料回收（shōu）方法。據報道，他們的方法發表在《複合材料B：工程（Composites Part B: Engineering）》上，與以前的方（fāng）法相比，確保了材料回收率的提高和能源效（xiào）率的（de）提高（gāo）。

土木工程學院的博士說（shuō）：“我們的動力學分析表明，與未經處理的CFRP相比，經預處理的CFRP經曆了（le）額外的反應階段，能夠在較低的溫度下增強分解。”。“溶劑（jì）解預處理不僅有助於更大程度的分解，而（ér）且通過減少（shǎo）回收過程中的熱消耗來保持纖維的機械性能。”從預處理的CFRP中獲得的再生纖維據說保留了高達90%的原始強度，超過了僅通過熱降解（jiě）回收的纖（xiān）維的強度10%。

土木工程學院的博士補充（chōng）道：“為了證明我們的方法在現實世界中的適用性，我們使用混合方法成功地回（huí）收了CFRP複合材（cái）料製成的自行（háng）車車架和飛機廢料的一部分。這些結果不僅驗證了化學預處（chù）理的有效（xiào）性，還證明了回收碳纖維的機械特性得（dé）到了改善。”

經過回收的產品

在（zài）之前的一篇論文（wén）中，該團隊（duì）還根據經濟效率和環境影響，對10種不同（tóng）的碳纖維和玻璃纖維複合材料廢物處理係統進行了詳（xiáng）細評估，同時考慮了廢物的（de）類型及（jí）其地理位置。土（tǔ）木工程學院（yuàn）的博士團（tuán）隊（duì）發（fā）現，溶劑解法——一種在特定壓力和溫度下使用溶劑可以分解材料（liào）的方法——可以回收碳纖維，同時帶來高淨利潤（rùn）。熱（rè）回收方法（fǎ），如催化熱解和熱解與（yǔ）氧化相結合（hé）也提供了很高的經濟回報。

溶劑解和電（diàn）化學方法也被證明比填埋和焚燒能顯著降低二氧化碳排放到大氣中（zhōng）。總之，該大學的研（yán）究人員表示，製造商應該超越不斷創（chuàng）造（zào）原始材料，同時從報廢物流中開（kāi）發回收產品。“這是一個巨大的機會”，“這不僅是因為各種（zhǒng）回收（shōu）模式具有成本效益，對（duì）環境（jìng）的影響最小。”在供應鏈日益（yì）中斷的時代，與進口產品相比，當地回收產品可以提供更直接的產品，並創造一個（gè）蓬勃發展的（de）先（xiān）進製造業。”

土木工程學院的博士的團隊也在開發複合材料的回（huí）收方法，最近還為一種機器申請了專利，該（gāi）機器可以精確對（duì）齊回收的碳纖維（wéi），從（cóng）而使它們可以（yǐ）重新利用。這兩篇研究論文都由（yóu）ARC DECRA DE200100406資助：用於高級結構（gòu）元件的定向再生碳纖維複合材料（liào）。土木工程（chéng）學院的博（bó）士與一（yī）係列公司合作開發回收複合材料廢物。

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