Asahi Kasei hat zusammen mit dem National Institute of Technology, dem Kitakyushu College und der Tokyo University of Science eine neue Technologie für das Recycling von Kohlenstofffaser-Kunststoffverbindungen entwickelt. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFRP) sind für verschiedene Industrien in anspruchsvollen Anwendungsbereichen aufgrund ihrer einzigartigen Ausgewogenheit von Steifigkeit, mechanischer Festigkeit und geringem Gewicht u auch im Vergleich zu herkömmlichen glasfaserverstärkten Kunststoffen äußerst attraktiv. Allerdings sind CFRP teuer und aus Sicht des Recyclings eine Herausforderung, da es schwierig ist, die Kohlenstofffasern nach der Verwendung aus dem Harz zu extrahieren.

Gemeinsam mit seinen Projektpartnern am National Institute of Technology at Kitakyushu College und der Tokyo University of Science hat Asahi Kasei eine Recyclingmethode entwickelt, die es ermöglicht, Kohlenstofffasern aus CFK oder kohlenstofffaserverstärkten Thermoplasten (CFRTP), die in Automobilen verwendet werden, zu extrahieren. Das Ergebnis sind hochwertige, kostengünstige, kontinuierliche Kohlenstofffasern, die immer wieder recycelt werden können und damit einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten. Im Gegensatz zu Kohlenstofffasern, die während des Recyclingprozesses zerkleinert werden, ermöglicht es die Methode von Asahi Kasei, Kohlenstofffasern nahtlos aus einer Kunststoffverbindung zu extrahieren. Das Ergebnis sind kontinuierliche Stränge von Kohlenstofffasern, die auf genau die gleiche Weise wiederverwendet werden können und dabei die gleichen Eigenschaften wie die ursprüngliche Substanz behalten.

Die herkömmlichen Technologien für das Recycling von Kohlenstofffasern durch Zerkleinern und erneutes Auftragen führen zu einem minderwertigen, weniger haltbaren Produkt, das für Hochleistungsanwendungen unzureichend ist. Um dieses Problem zu lösen, hat Asahi Kasei eine Methode entwickelt, bei der CFRP- und CFRTP-Abfälle mit Hilfe einer oelektrolysierten Schwefelsäurelösung so zersetzt werden, dass die Kohlefasern ihre ursprüngliche Festigkeit und Kontinuität behalten und gleichzeitig die in den Kunststoffabfällen vorhandenen Harzreste vollständig abgebaut werden. Dies ermöglicht die weitere Verwendung in Hochleistungsanwendungen und stellt eine kostengünstige, kreislauffähige Lösung für das Dilemma von Kohlenstofffaser-Kunststoffverbindungen am Ende ihrer Lebensdauer dar.

So können diese Kohlefaserverbindungen, die in Fahrzeugen zur Gewichtsreduzierung eingesetzt werden, am Ende der Lebensdauer des Fahrzeugs einfach und kostengünstig abgebaut und in Zukunft für neue Fahrzeuge wiederverwendet werden. Darüber hinaus entwickelt Asahi Kasei ein kohlenstofffaserverstärktes thermoplastisches unidirektionales Band (CFRTP-UD-Band), das sowohl recycelte Endloskohlenstofffasern als auch das Polyamidharz Leonao des Unternehmens verwendet. Dieses CFRTP-UD-Band, das eine höhere Festigkeit als Metall aufweist, kann auf Fahrzeugrahmen und -karosserien aufgebracht werden und ermöglicht so das Recycling von Altautoteilen zu anderen, neuen Autoteilen.

Dies stellt eine Lösung für die langfristige Herausforderung dar, die die Verwendung von Kohlenstofffasern für Fahrzeuge für die Industrie darstellt, und es wird erwartet, dass die Verwendung von Kohlenstofffasern in der Automobilindustrie auf globaler Ebene wirtschaftlich von Vorteil sein und gestärkt werden wird. In Zukunft wird Asahi Kasei Demonstrationen durchführen und das Geschäft ausbauen, mit dem Ziel einer praktischen Anwendung um 2030.