Η Κίνα έχει γίνει η πρώτη χώρα που παράγει μαζικά το ισχυρότερο ανθρακονήματα, ένα υλικό με τεράστιες εφαρμογές για την αμυντική βιομηχανία, όπως η αεροδιαστημική, τα drones και τα ρομπότ, όπως μετέδωσε την Τετάρτη το στρατιωτικό κανάλι του κρατικού τηλεοπτικού δικτύου CCTV.
Το T1200-grade fibre, που αναπτύχθηκε εγχώρια, διαθέτει αντοχή εφελκυσμού 10 φορές μεγαλύτερη από τον συνηθισμένο χάλυβα, ενώ η διάμετρός του είναι μικρότερη από το ένα δέκατο μιας ανθρώπινης τρίχας, σύμφωνα με το κρατικό κανάλι. Η μαζική παραγωγή αυτού του εξαιρετικά ανθεκτικού νήματος, με προβλεπόμενη ετήσια παραγωγή περίπου 100 τόνων, θα μπορούσε να φέρει την Κίνα μπροστά από καθιερωμένους ηγέτες της αγοράς, όπως η ιαπωνική Toray Industries. Η Toray είχε ανακοινώσει στα τέλη του 2023 την ανάπτυξη του T1200-grade ανθρακονήματος, αλλά δεν έχει αποκαλύψει την παραγωγική της ικανότητα.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Toray παράγει τα ανθρακονήματα T1100 και T800, τα οποία χρησιμοποιούνται σε έργα που απαιτούν επιπλέον ακαμψία και αντοχή, καθώς και το T700 για γενικές εφαρμογές. Η εφημερίδα South China Morning Post επικοινώνησε με την Toray για σχόλια.
Χρησιμοποιώντας 120.000 νήματα ανθρακονήματος συνεστραμμένα μαζί, το σκοινί από ανθρακονήματα έχει διάμετρο κάτω από 2 χιλιοστά όταν είναι τεντωμένο. Είναι αρκετά ισχυρό για να ρυμουλκήσει ένα λεωφορείο γεμάτο με 54 ενήλικες, σύμφωνα με το CCTV.
Ο δημιουργός του, η κρατική China National Building Material Group (CNBM), το παρουσίασε στην κορυφαία έκθεση σύνθετων υλικών JEC World στο Παρίσι την Τετάρτη, προσθέτοντας ότι μπορεί να παραχθεί μαζικά σε κλίμακα εκατοντάδων τόνων.
Ο πρόεδρος της εταιρείας, Zhou Yuxian, δήλωσε ότι το ανθρακονήματα εξαιρετικά υψηλής αντοχής, με μηχανική αντοχή εφελκυσμού που υπερβαίνει τα 8 gigapascals (GPa), είναι το πρώτο προϊόν T1200-grade ανθρακονήματος στον κόσμο που επιτυγχάνει μαζική παραγωγή, μετά από δύο δεκαετίες τοπικής έρευνας και ανάπτυξης.
“Το ανθρακονήματα, γνωστό ως ‘μαύρος χρυσός’, είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για τη διασφάλιση της ασφάλειας των βιομηχανικών αλυσίδων και των εφοδιαστικών αλυσίδων, και εξυπηρετεί την οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη”, δήλωσε, σύμφωνα με ανάρτηση της εταιρείας στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης.
Ο Chen Qiufeng, επικεφαλής ερευνητής του έργου και διευθυντής θυγατρικής της CNBM, ανέφερε ότι η μαζική παραγωγή σημαίνει ότι “αυτό το πρωτοποριακό νέο υλικό δεν θα είναι πλέον ‘πολυτέλεια’ στο εργαστήριο, αλλά θα γίνει ένα κοινό αγαθό που θα εξυπηρετεί την παγκόσμια οικονομική ανάπτυξη”.
Επεσήμανε ότι η χαμηλή του πυκνότητα, το ένα τέταρτο αυτής του χάλυβα, και η υψηλή του αντοχή το καθιστούν ιδανικό για αεροδιαστημικές εφαρμογές, δημιουργώντας ελαφρύτερα, ασφαλέστερα αεροσκάφη και επιτρέποντας πιο αποτελεσματικές διαστημικές μεταφορές και βαθύτερη εξερεύνηση.
Αποτελεί επίσης έναν αξιόπιστο “κορμό” για τις μελλοντικές και νέες ενεργειακές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης υδρογόνου, καθώς και για την οικονομία χαμηλού υψομέτρου και την ενσωματωμένη νοημοσύνη, οδηγώντας σε ηλεκτρικά οχήματα μεγαλύτερης εμβέλειας, ελαφρύτερες ιατρικές συσκευές και καλύτερη απόδοση αθλητικού εξοπλισμού, πρόσθεσε ο Chen.
Στην μονάδα παραγωγής, οι πρόδρομες ίνες προ-οξειδώνονται σε θερμοκρασίες 200-300 βαθμών Κελσίου (392-572 Φαρενάιτ) για να βελτιωθεί η αντοχή στη θερμότητα, προτού υποβληθούν σε τελική ανθρακοποίηση σε θερμοκρασίες 1.000-2.000 βαθμών Κελσίου για να μετατραπούν σε ανθρακονήματα, σύμφωνα με το CCTV.
Το 2023, η Toray ανακοίνωσε την ανάπτυξη του T1200, το οποίο έχει επίσης αντοχή εφελκυσμού 8 GPa – 10% υψηλότερη από τα 7 GPa του προηγούμενου T1100. Η εταιρεία ανέφερε ότι το νήμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε αεροσκάφη για γενική αεροπορία και διαστημικές πτήσεις.
Ως ο μεγαλύτερος παραγωγός ανθρακονημάτων παγκοσμίως, η Toray δήλωσε ότι παρήγαγε 29.100 τόνους ετησίως στις εγκαταστάσεις της στην Ιαπωνία, τη Νότια Κορέα, τη Γαλλία και τις ΗΠΑ.
Τον Δεκέμβριο, μια άλλη ιαπωνική εταιρεία, η Mitsubishi Chemical Corporation, δήλωσε ότι στοχεύει να διπλασιάσει την παραγωγική της ικανότητα ανθρακονήματος στην Ιαπωνία και τις ΗΠΑ έως το 2027 για εφαρμογές σε τομείς όπως η αεροδιαστημική και τα hypercars, χωρίς να δίνει λεπτομέρειες για το τρέχον επίπεδο παραγωγής της.
Το 2023, ο νοτιοκορεάτης παραγωγός Hyosung Advanced Materials ανακοίνωσε “σχέδια για επέκταση της ετήσιας παραγωγής ανθρακονήματος σε 24.000 τόνους έως το 2028”.
Η αμερικανική εταιρεία τεχνολογίας σύνθετων υλικών Hexcel, η οποία διαθέτει εγκαταστάσεις παραγωγής στις ΗΠΑ και την Ευρώπη, δήλωσε ότι είναι “ο μεγαλύτερος παραγωγός αεροδιαστημικών ανθρακονημάτων στον κόσμο και ο κορυφαίος προμηθευτής ανθρακονήματος για στρατιωτικά προγράμματα των ΗΠΑ”.
Σύμφωνα με μια έκθεση για την παγκόσμια αγορά ανθρακονήματος, που δημοσιεύθηκε τον περασμένο μήνα από την εταιρεία συμβούλων προηγμένης τεχνολογίας Future Markets, η αγορά παρουσίαζε “ένα ανταγωνιστικό τοπίο συγκεντρωμένο σε έναν μικρό αριθμό μεγάλων παραγωγών” στην Ιαπωνία, τη Νότια Κορέα, τη Γερμανία, τις ΗΠΑ και “αρκετούς ταχέως αναπτυσσόμενους Κινέζους κατασκευαστές”.
“Αυτή η γεωγραφική διαφοροποίηση αναδιαμορφώνει το τοπίο της προσφοράς, με την περιοχή Ασίας-Ειρηνικού να έχει ξεπεράσει τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη ως τη μεγαλύτερη περιοχή κατανάλωσης”, ανέφερε η έκθεση.
