把碳纖維與天然花崗巖或其他類型的硬巖石相結(jié)合,德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)領(lǐng)導(dǎo)的這項研究技術(shù)將使全新的建筑和建筑材料成為可能。根據(jù)項目理論計算,如果從藻油中提取碳纖維原料,那么創(chuàng)新材料生產(chǎn)過程中的固碳將大于排碳。
最新的全球氣候報告(IPCC關(guān)于全球變暖1.5°C的特別報告)認為,制造過程中二氧化碳的消耗量比排放量更多,是控制氣候變化的一個重要因素。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)“綠碳(Green Carbon)”項目的目標是開發(fā)藻基聚合物和以藻類為原料的碳基輕質(zhì)建筑材料的制造工藝,及可用于航空和汽車行業(yè)的碳纖維復(fù)合材料。根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟和可持續(xù)性分析,將進行多種工藝的研發(fā)。德國聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)已投入約650萬歐元,用于資助該研究。
微藻結(jié)合二氧化碳
在慕尼黑工業(yè)大學(xué)Ludwig Bölkow校區(qū)的藻類技術(shù)中心內(nèi),微藻利用光合作用“吸收”溫室氣體二氧化碳從而固定了碳元素,再通過其他反應(yīng)使微藻自身的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂類或糖類。這些物質(zhì)可用于化學(xué)和生物技術(shù),以生產(chǎn)各種化工材料的前驅(qū)體。
例如,藻類多糖是可持續(xù)塑料的原料,藻類多糖經(jīng)酵母作用可生成酵母油,酶可以將酵母油分解成甘油和游離脂肪酸。游離脂肪酸是高品質(zhì)潤滑油、添加劑等產(chǎn)品的前驅(qū)體;甘油可以用于碳纖維的制備。
在項目的下一階段,碳纖維將與塑料結(jié)合,生產(chǎn)出相應(yīng)的復(fù)合材料。項目負責人Thomas Brück教授表示:“由藻類生產(chǎn)的碳纖維與目前工業(yè)中使用的纖維完全相同,可適用于航空和汽車生產(chǎn)的所有標準流程。“
后續(xù)慕尼黑工業(yè)大學(xué)將與TechnoCarbon Technologies公司合作,利用藻類生產(chǎn)出的新型碳纖維與硬巖石中的礦物纖維生產(chǎn)新型建筑材料。它們比鋁更輕,比鋼更強,也更綠色。