CCIC da China desenvolve tecnologia de reciclagem de alto valor para resíduos de fibra de carbono de 12k a 48k

De acordo com pt.wedoany.com-A equipe do Professor Yi Xiaosu, do Centro de Inovação Tecnológica do Delta do Rio Yangtze para Fibra de Carbono e Compósitos (Yangtze River Delta Technology Innovation Center for Carbon Fibre and Composites, CCIC), divulgou uma tecnologia completa de reciclagem e remanufatura para enfrentar quatro problemas da indústria de fibra de carbono: alto consumo de energia, altas emissões de carbono, altos custos de matérias-primas e reciclagem de baixo valor de materiais descartados.

A produção de 1 quilograma de fibra de carbono virgem à base de poliacrilonitrila (PAN) consome 318,2 megajoules de energia e gera quase 20 quilogramas de emissões de carbono; a fase de produção responde por cerca de 60% das emissões de gases de efeito estufa ao longo do ciclo de vida dos compósitos. Atualmente, a China representa mais de 50% da capacidade global de produção de fibra de carbono em operação, e a indústria enfrenta pressão para migrar para um modelo de baixo carbono. O preço de venda de US$ 11 a US$ 17,5 por quilograma da fibra de carbono virgem também impõe barreiras de custo à sua aplicação em larga escala na indústria automotiva leve. Já os processos convencionais de reciclagem só conseguem produzir produtos de baixo valor, como plásticos de moldagem por injeção com fibras picadas e mantas de fios picados, dificultando o retorno do material a elos de alto valor agregado, como tecidos de fibra de carbono e pré-impregnados.

O principal produto tecnológico divulgado desta vez é o ContRGF. Essa patente converte resíduos de fibra de carbono picada em feixes de filamentos contínuos, com especificações que variam de 12k a 48k. As fibras resultantes apresentam resistência à tração de 2,0 a 3,5 GPa e módulo de elasticidade de 200 a 350 GPa, em conformidade com os padrões industriais nacionais de fibra de carbono de grande filamento. A combinação do ContRGF com a resina epóxi biológica à base de breu desenvolvida no projeto de cooperação sino-europeia ECO-COMPASS permite a produção do compósito ecológico ContRPMC. Esse compósito verde também pode liberar componentes de alto valor por meio de degradação catalítica suave, formando uma cadeia de economia circular. A equipe já concluiu a produção experimental e a validação de componentes leves automotivos e estruturas aeroespaciais.

O CCIC afirma que os tecidos da marca ContRGF são compatíveis com os principais processos de fabricação de compósitos, como moldagem manual, moldagem por compressão, moldagem a vácuo e moldagem líquida RTM, podendo ser utilizados nas linhas de produção existentes sem necessidade de grandes modificações. Os mercados-alvo abrangem automóveis, transporte ferroviário, embarcações, eletrodomésticos, artigos esportivos e componentes internos de aeronaves.

Atualmente, o CCIC já construiu a primeira instalação de degradação catalítica em escala laboratorial, equipada com câmaras de tratamento personalizadas, capazes de se adaptar a resíduos de compósitos de diferentes geometrias e tamanhos, permitindo a reciclagem integral de componentes; uma linha de produção piloto de tecelagem de fibra de carbono reciclada também já está em operação, para a produção em pequenos lotes de tecidos ContRGF e pré-impregnados.

A equipe fabricou recentemente um demonstrador de capô automotivo em compósito híbrido. O Professor Yi Xiaosu, CEO do CCIC, explicou que a pele externa do demonstrador utiliza tecido de fibra de carbono virgem para garantir qualidade de superfície Classe A, enquanto o núcleo estrutural interno utiliza principalmente ContRGF, com uma proporção entre fibra virgem e fibra reciclada de aproximadamente 1:2 a 1:3, equilibrando qualidade de superfície, propriedades mecânicas e custo. Além do capô, a equipe também desenvolveu diversos protótipos de componentes automotivos e compósitos não estruturais para aeronaves.

O Dr. Liu Ziqian, Diretor de Cooperação Industrial do CCIC, afirmou que isso oferece um novo caminho para a reciclagem de baixo custo e baixo carbono de compósitos epóxi. A equipe continuará avançando na maturidade tecnológica e, em parceria com parceiros da cadeia de valor nacional e internacional, explorará oportunidades de mercado para compósitos de fibra de carbono reciclada.

Em novembro de 2025, o CCIC assinou um acordo de cooperação estratégica com a Michelin (Shanghai) Polymers Co., e as duas partes realizarão pesquisa e desenvolvimento conjuntos e industrialização de sistemas de resinas de alto desempenho à base de materiais biológicos e não tóxicos.