Universidade de Kentucky Garante Bolsa de US$ 1,8 Milhão do DOE para Converter Piche de Alcatrão de Carvão em Fibra de Carbono de Alto Desempenho

O Centro de Pesquisa de Energia Aplicada da Universidade de Kentucky (CAER; Lexington, Ky., EUA) recebeu uma bolsa do Departamento de Energia dos EUA (DOE) apoiando seus esforços para transformar piche de alcatrão de carvão em fibra de carbono para uso em aeronaves, automóveis, artigos esportivos e outros materiais de alto desempenho. O projeto de US$ 1,8 milhão inclui financiamento do DOE e contrapartida da indústria e universidade.

Pesquisadores e parceiros do CAER converterão alcatrão de carvão — um subproduto da produção de coque para a indústria siderúrgica — em pique mesofásico, um cristal líquido, que pode então ser fiado e termicamente convertido em fibra de carbono. Se bem-sucedido, a Universidade de Kentucky afirma que este novo produto de fibra de carbono poderia aumentar o valor do piche de alcatrão de carvão em cinco a 55 vezes seu valor atual, e ser usado em aplicações compósitos de alta rigidez, baixo peso como carros de passageiros e caminhões leves.

A bolsa apoiará desenvolvimento de fiamento por fusão multi-filamento simplificado do pique mesofásico produzido em fibras "verdes" (ainda não carbonizadas), seguido por processamento térmico contínuo, ou oxidação, daquelas fibras verdes. A equipe do CAER então criará pré-formas tecidas das fibras para manufatura de compósitos, bem como fibra de carbono picada para termoplásticos preenchidos adequados para moldagem por injeção.

Como parte do projeto, pesquisadores do CAER trabalharão com parceiros da indústria Koppers Inc. (Pittsburgh, Pa., EUA) e Materials Sciences LLC (Horsham, Pa., EUA).

"Ser capaz de atualizar eficientemente um subproduto do carvão em fibra de carbono de alto valor para compósitos seria um benefício tremendo para fabricantes de Kentucky e da nação", diz Matt Weisenberger, diretor associado para tecnologias de materiais no CAER e investigador principal no prêmio. "Isto adicionaria significativamente à cadeia de valor do carvão, estabelecendo ainda mais Kentucky como líder global em pesquisa e desenvolvimento de fibra de carbono."

"Estamos entusiasmados em estar na vanguarda do desenvolvimento do carvão como precursor valorizado para produtos", diz Rodney Andrews, diretor do CAER.

A Universidade de Kentucky diz que seu Centro de Pesquisa de Energia Aplicada abriga a maior instalação de linha de fiamento de fibra de carbono em uma instituição acadêmica norte-americana, e sua pesquisa, desenvolvimento e inovação em fibra de carbono inclui projetos de aligeiramento de veículos como desenvolvimento de fibra de carbono oca para vasos de pressão para armazenamento de hidrogênio a bordo.

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