『技术』“植物制”碳纤维，有望普及碳纤维应用范围

摘要

碳纤维是一种强韧而轻的材料，常用于高端、特殊需求的产品。然而，其生产过程污染严重且成本高昂，限制了其广泛应用。美国国家可再生能源实验室开发了一种新的聚丙烯腈生产技术，利用植物部位制造，不仅环保，还降低了成本。这项技术有望推动碳纤维在更多领域的应用，如汽车制造，减少能源消耗和碳排放，同时稳定碳纤维价格。

正文

碳纤维（Carbon fiber）是钢铁的 5 倍强韧，重量却不到钢铁的四分之一，被誉为材料界的“超人”。同时碳纤维是由石油等其他稀有成分制成，因此通常出现在单价高、特殊需求的产品上，像自行车、风力发电机叶片、客机、一级方程式赛车等，突显它尊爵不凡的地位 。

　　不过这样的情况，有机会出现转变。

　　碳纤维主要是由聚丙烯腈化学制成，目前是以油、氨、氧气和昂贵的催化剂制造出聚丙烯腈，过程会产生大量热量与有毒副产物，对环境会造成相当污染。

▲ NREL 研究团队。（Source：NREL）

　　日前，美国国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）成立小组开发聚丙烯腈新生产技术，该技术利用人们不食用的植物部位，如玉米梗或小麦梗，将这些物质分解成糖，再转化成酸，并与唾手可得的催化剂结合生产聚丙烯腈。该过程与传统方法相比不会产生过量热量，也不会产生有毒副产品。

　　这项技术未来有望将碳纤维的应用拓展到生活更多层面，像碳纤维制成的汽车将比钢制成的汽车更轻，相同的行驶距离需要燃料更少，节省能源也减少全球暖化的碳排放。同时碳纤维的价格也能趋于稳定，不受石油价格波动的影响。

来源：科技新报