O echipă de cercetători de la Universitatea Tehnică din München (TUM), în colaborare cu Institutul Fraunhofer IGB, a dezvoltat o metodă inovatoare de producere a fibrelor de carbon de calitate aeronautică pornind de la microalge fotosintetice, notează Science Direct. Noua tehnologie oferă o alternativă sustenabilă la materialele obținute din combustibili fosili și are potențialul de a reduce semnificativ amprenta de carbon a industriei.
În procesul clasic de fabricație a fibrelor de carbon, se folosește acrilonitril obținut din propilenă, un derivat al petrolului. Acest procedeu este intens poluant, presupune un consum ridicat de energie și o dependență directă de resurse fosile. În schimb, noua metodă utilizată de echipa germană folosește uleiuri bogate în energie extrase din alge care absorb dioxid de carbon prin fotosinteză. Aceste uleiuri sunt transformate biochimic în glicerină, apoi în acrilonitril, eliminând astfel nevoia de materii prime petroliere.
Procesul a fost rafinat la scară de laborator în centrul Fraunhofer IGB din Straubing, iar rezultatele sugerează că tehnologia este suficient de matură pentru testări industriale. Cu sprijinul companiei SGL Carbon, cercetătorii au reușit să producă fibre de carbon bio de tip heavy-tow – fiecare fir conținând 50.000 de filamente. Din aceste fibre au fost fabricate materiale compozite ranforsate, care au trecut testele de rezistență și durabilitate în condiții industriale.
Un test-cheie a fost realizat în parteneriat cu Airbus, care a folosit aceste materiale pentru a construi componente ale unui elicopter de cercetare. Zborul de test, efectuat în 2024, a confirmat că fibrele de carbon obținute din alge pot fi utilizate cu succes în domenii cu cerințe tehnice ridicate, precum aviația.
Beneficiile nu se opresc aici. Materialul ar putea fi utilizat și în producția de pale pentru turbine eoliene, componente auto, dar și în echipamente sportive de înaltă performanță. Un alt avantaj major este faptul că integrarea acestor fibre în procesele industriale existente nu necesită modificări semnificative, ceea ce poate facilita adoptarea rapidă la scară largă.
„Această tehnologie deschide o cale concretă pentru înlocuirea materiilor prime fosile în industria chimică și materialelor avansate”, a declarat profesorul Thomas Brück, coordonatorul proiectului. El subliniază că utilizarea microalgelor permite nu doar evitarea emisiilor, ci chiar captarea dioxidului de carbon, ceea ce face ca procesul să aibă potențialul de a deveni parțial carbon-negativ.
Echipa GreenCarbon explorează și extinderea metodei pentru obținerea altor precursori industriali, cum ar fi acidul acrilic, și are în vedere utilizarea energiei regenerabile pentru a amplifica beneficiile ecologice.
Rămân însă provocări legate de scalabilitate, costuri și integrarea în producția de serie. Cu toate acestea, rezultatele actuale oferă o perspectivă promițătoare asupra viitorului fibrelor de carbon: mai verde, mai eficient și, posibil, independent de combustibili fosili.
