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工人組裝了寶馬i3電動(dòng)模型，這是第一款批量生產(chǎn)的具有碳纖維乘員室的汽車。

　　研究人員正在爭(zhēng)先恐后地將堅(jiān)固，輕質(zhì)的碳纖維材料運(yùn)出垃圾填埋場(chǎng)，并準(zhǔn)備好進(jìn)行回收和再利用。

　　碳纖維作為清潔經(jīng)濟(jì)的一個(gè)奇跡材料。高強(qiáng)度和低重量的獨(dú)特組合幫助推動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電的革命，并使飛機(jī)的燃油效率更高。

　　碳纖維渦輪機(jī)葉片可以比傳統(tǒng)的玻璃纖維葉片更長(zhǎng)，更堅(jiān)固，從而使它們?cè)诤Ｉ细邚椥?，在微風(fēng)條件下效率更高。

　　汽車制造商也正在意識(shí)到這種材料制造更輕，更高效的汽車的潛力。邁凱輪最近宣布了在謝菲爾德開設(shè)工廠生產(chǎn)碳纖維跑車的計(jì)劃，而寶馬的i3則配備了碳纖維乘員組，這是第一款大規(guī)模生產(chǎn)的汽車。

　　但是碳纖維有一個(gè)骯臟的秘密：高科技材料生產(chǎn)浪費(fèi)且難以回收。

　　為了成為強(qiáng)大，輕型復(fù)合材料行業(yè)的摯愛，碳纖維與塑料聚合物樹脂相結(jié)合。但是，通常用手將復(fù)合材料片疊放的制造過程是浪費(fèi)的。

　　根據(jù)回收公司的說法，尺寸縮小時(shí)，這些碳纖維片材中幾乎有三分之一都浪費(fèi)在了工廠的地板上。該公司表示，大部分碳纖維最終將填埋。除非迅速采取行動(dòng)，以使其回收和再利用，否則成為造成浪費(fèi)問題的幾個(gè)新材料之一。

　　研究人員和初創(chuàng)公司正在競(jìng)相解決這個(gè)難題。如果他們可以將碳纖維從垃圾填埋場(chǎng)轉(zhuǎn)移出去，那么他們就可以為在汽車，自行車和許多其他應(yīng)用中使用回收的碳纖維打開大門。由于原始材料的生產(chǎn)是該過程中能耗最高的部分，因此它們還可以節(jié)省大量能源。

　　關(guān)鍵問題是碳纖維不能像鋁一樣簡(jiǎn)單地熔化和重整。碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度來自精確對(duì)準(zhǔn)的長(zhǎng)碳纖維，碳纖維固定在膠狀聚合物中，該聚合物在高溫高壓下固化。一旦固化，這些堅(jiān)韌的聚合物中的大多數(shù)將不會(huì)熔化，必須燃燒掉或化學(xué)溶解才能回收有價(jià)值的纖維。

　　皮克林（Pickering）的研究團(tuán)隊(duì)正在研究一種方法，將回收的碳纖維分散在液體中，并通過迫使其通過一個(gè)微小的噴嘴來重新排列。他認(rèn)為，該過程最終將導(dǎo)致再生碳纖維的強(qiáng)度足以滿足汽車用途。

　　他說，更有效的回收利用也可能對(duì)成本產(chǎn)生重大影響。捷豹路虎的研究表示，作為汽車零件的材料，碳纖維目前的價(jià)格是鋼的20倍，是鋁的10倍。

　　總部位于科羅拉多州的碳纖維初創(chuàng)公司Mallinda的首席執(zhí)行官Chris Kaffer同意有降低成本的余地。該公司開發(fā)了一種新型聚合物，該聚合物可以在較低的溫度下進(jìn)行重塑和修復(fù)，并且由于易于重塑，因此可以在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)沖壓出碳纖維汽車零件，而無需花費(fèi)數(shù)小時(shí)的時(shí)間。 。

　　Kaffer說：“我們?cè)O(shè)想通過創(chuàng)建將再生纖維納入新產(chǎn)品的二級(jí)市場(chǎng)來降低碳纖維的成本。”

　　那不會(huì)在一夜之間發(fā)生。過去，主要的汽車制造商證明采用新材料的速度很慢：例如，將F-150皮卡的底盤從鋼制改為鋁制，福特花了6年時(shí)間，耗資10億美元。

　　“此外，我們還有50年的傳統(tǒng)碳纖維化學(xué)和化學(xué)發(fā)展的步伐，” Kaffer說。

　　好消息是碳纖維產(chǎn)品的使用壽命很長(zhǎng)：目前一代的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和電動(dòng)汽車至少要再十年才能駛向殘骸場(chǎng)。也許到第二代退休時(shí)，我們將有更好的地方放置它們的珍貴碳纖維，而不是在地下挖洞。