Oamenii de știință au creat fibră de carbon pentru aeronave folosind alge

Cum ar fi dacă următorul avion în care urci este făcut din alge? Cercetătorii au folosit această materie primă pentru a crea fibră de carbon pentru aeronave.

O echipă de oameni de știință din Germania a descoperit o modalitate de a transforma algele fotosintetice în fibră de carbon pentru aeronave, fără a apela la combustibili fosili poluanți.

• ADHD în viața de zi cu zi: ce îngreunează concentrarea și ce ajută, concret
• Cele mai consumate băuturi din lume au un efect crucial pentru sănătatea oaselor noastre

Proiectul GreenCarbon, coordonat de Universitatea Tehnică din München (TUM), a dezvoltat o metodă inovatoare de a produce acrilonitril, substanța de bază pentru fabricarea fibrei de carbon, din microalge regenerabile, în loc de petrol. Aceste alge active fotosintetic absorb dioxidul de carbon și îl stochează sub formă de uleiuri bogate în energie. Cercetătorii convertesc apoi aceste uleiuri în glicerină, iar mai departe în acrilonitril.

Cum a fost creată o fibră de carbon pentru aeronave sustenabilă?

În mod tradițional, acrilonitrilul se obține din propilenă, un derivat al petrolului, într-un proces cu o amprentă de carbon considerabilă.

Folosind însă uleiurile de alge ca materie primă, cercetătorii de la Catedra Werner Siemens de Biotehnologie Sintetică din cadrul TUM, în colaborare cu Institutul Fraunhofer pentru Inginerie Interfațială și Biotehnologie (IGB), au creat o variantă ecologică.

La filiala IGB din Straubing, metoda de conversie a fost perfecționată la scară de laborator și este acum pregătită pentru testări industriale.

Pentru a verifica performanța materialului în condiții reale, echipa a colaborat cu producătorul german SGL Carbon, care a transformat acrilonitrilul biologic în fibre de carbon „heavy-tow”, fiecare conținând 50.000 de filamente, apoi a fabricat laminate din plastic ranforsat cu fibră de carbon. Potrivit cercetătorilor, materialul obținut are aceleași proprietăți mecanice și de rezistență ca fibra de carbon convențională, scrie Interesting Engineering.

Cu ce producător de aeronave au lucrat oamenii de știință?

Airbus, partener asociat al proiectului, a evaluat ciclul de viață și performanțele tehnice ale materialului. Impresionată de rezultate, compania a folosit fibra pe bază de alge pentru a construi componente ale unui elicopter experimental, care a efectuat primul zbor în 2024, un posibil moment de cotitură pentru fabricarea sustenabilă din industria aerospațială.

Echipa de cercetare caută acum finanțare suplimentară pentru a extinde tehnologia și la alte materiale derivate din petrol, precum acidul acrilic, esențial pentru fabricarea polimerilor moderni. „Lanțul valoric GreenCarbon deschide noi direcții pentru înlocuirea materiilor prime fosile în industria chimică”, a declarat coordonatorul proiectului, prof. Thomas Brück, de la TUM.

Deși accentul a fost pus pe aviație, materialele ușoare și rezistente dezvoltate în acest proiect au aplicații extinse: de la pale de turbine eoliene la componente auto sau echipamente sportive. Un alt avantaj major este că fibrele de carbon rezultate respectă standardele industriale, putând fi integrate în liniile de producție existente fără modificări majore. Și poate cel mai important: proiectul GreenCarbon nu oferă doar o soluție tehnologică, ci și una climatică.

Deoarece microalgele absorb în mod natural CO₂ în timpul fotosintezei, utilizarea lor ca materie primă poate contribui la un proces de producție parțial negativ din punct de vedere al emisiilor de carbon. Iar dacă întreg ciclul ar folosi energie regenerabilă, impactul asupra mediului ar fi semnificativ redus.

Acum că scalarea pare realizabilă, următorul pas pentru consorțiul GreenCarbon este optimizarea costurilor și integrarea în industrie. Dacă reușește, abordarea ar putea sprijini tranziția Europei spre materiale bio-sustenabile, rupând dependența ingineriei de înaltă performanță de combustibilii fosili.

Consorțiul speră să primească o nouă rundă de finanțare din partea Ministerului Federal pentru Cercetare, Tehnologie și Spațiu (BMFTR).

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Ce sunt liniile create pe cer de avioane?

Nou record: a fost construit cel mai precis ceas de până acum

Cercetătorii au reușit să crească vase de sânge reale în organe create în laborator

De la carbon la dulciuri: Cercetătorii chinezi transformă CO2 în zahăr