Os plásticos termofixos reforçados com fibra de carbono (CFRP) são altamente atraentes para várias indústrias em aplicações exigentes devido ao seu equilíbrio único de rigidez, resistência mecânica e peso leve. No entanto, os CFRPs são normalmente caros e desafiadores do ponto de vista da reciclagem, pois é difícil extrair as fibras de carbono da resina após o uso.
Para enfrentar esses desafios, Asahi Kasei, em colaboração com o Instituto Nacional de Tecnologia do Kitakyushu College e a Universidade de Ciências de Tóquio, desenvolveu uma metodologia de reciclagem de circuito fechado que permite extrair fibras de carbono de CFRPs ou termoplásticos reforçados com fibra de carbono (CFRTPs) usados em automóveis. Isso resulta em fibra de carbono contínua de alta qualidade e barata que pode ser reciclada perpetuamente, contribuindo para uma economia circular.
Ao contrário da fibra de carbono que é cortada durante o processo de reciclagem, o método da Asahi Kasei permite que a fibra de carbono seja extraída de um composto plástico sem problemas, resultando em fios contínuos de fibra de carbono que podem ser reaplicados exatamente da mesma maneira, mantendo propriedades idênticas às a substância original.
As tecnologias convencionais de reciclagem de fibras de carbono, cortando-as e reaplicando-as, resultam essencialmente em um produto de menor qualidade e menor durabilidade, o que é insuficiente para aplicações de alto desempenho. Para resolver esse problema, a Asahi Kasei desenvolveu um “método de solução de ácido sulfúrico eletrolisado” que permite que a fibra de carbono retenha sua força original e natureza contínua enquanto decompõe totalmente a matriz de resina na qual a fibra de carbono está incorporada.
Isso permite o uso contínuo em aplicações de alto desempenho e apresenta uma solução circular e barata para o dilema do fim da vida útil da fibra de carbono e dos compostos plásticos. Compostos leves de fibra de carbono usados em veículos, por exemplo, podem ser decompostos de maneira fácil e barata no estágio de fim de vida útil do veículo e reaplicados em novos veículos no futuro.
Além disso, a Asahi Kasei está desenvolvendo uma fita termoplástica unidirecional reforçada com fibra de carbono (CFRTP-UD) que utiliza fibra de carbono contínua reciclada e a resina de poliamida Leona da empresa. Apresentando uma resistência maior que o metal, esta fita CFRTP-UD pode ser aplicada em estruturas e carrocerias de automóveis, permitindo ainda a reciclagem de peças em fim de vida útil do veículo em diferentes peças novas de automóveis. Isso representa uma solução para o desafio de longo prazo representado pela fibra de carbono em veículos e espera-se que beneficie economicamente e fortaleça o uso de fibra de carbono na indústria automobilística em escala global. No futuro, a Asahi Kasei fará demonstrações e desenvolverá o negócio, visando aplicações práticas por volta de 2030.