碳纖維(Carbon fiber)是鋼鐵的 5 倍強韌,重量卻不到鋼鐵的四分之一,被譽為材料界的“超人”。同時碳纖維是由石油等其他稀有成分制成,因此通常出現(xiàn)在單價高、特殊需求的產(chǎn)品上,像自行車、風(fēng)力發(fā)電機葉片、客機、一級方程式賽車等,突顯它尊爵不凡的地位 。
不過這樣的情況,有機會出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。
碳纖維主要是由聚丙烯腈化學(xué)制成,目前是以油、氨、氧氣和昂貴的催化劑制造出聚丙烯腈,過程會產(chǎn)生大量熱量與有毒副產(chǎn)物,對環(huán)境會造成相當(dāng)污染。
▲ NREL 研究團(tuán)隊。(Source:NREL)
日前,美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)成立小組開發(fā)聚丙烯腈新生產(chǎn)技術(shù),該技術(shù)利用人們不食用的植物部位,如玉米梗或小麥梗,將這些物質(zhì)分解成糖,再轉(zhuǎn)化成酸,并與唾手可得的催化劑結(jié)合生產(chǎn)聚丙烯腈。該過程與傳統(tǒng)方法相比不會產(chǎn)生過量熱量,也不會產(chǎn)生有毒副產(chǎn)品。
這項技術(shù)未來有望將碳纖維的應(yīng)用拓展到生活更多層面,像碳纖維制成的汽車將比鋼制成的汽車更輕,相同的行駛距離需要燃料更少,節(jié)省能源也減少全球暖化的碳排放。同時碳纖維的價格也能趨于穩(wěn)定,不受石油價格波動的影響。