Universität Kentucky erhält Zuschuss zur Umwandlung von Kohlepech in Kohlefaser

Quelle | Universität von Kentucky

Das Zentrum für angewandte Energieforschung der University of Kentucky (CAER; Lexington, Kentucky, USA) hat einen Zuschuss des US-Energieministeriums (DOE) erhalten, um seine Bemühungen um die Umwandlung von Kohlenteerpech in Kohlefaser für die Verwendung in Flugzeugen, Autos und Sportartikeln zu unterstützen und andere Hochleistungsmaterialien. Das 1,8-Millionen-Dollar-Projekt umfasst die Finanzierung des DOE sowie die Kostenbeteiligung von Industrie und Universität.

CAER-Forscher und Partner werden Steinkohlenteer – ein Nebenprodukt der Koksproduktion für die Stahlindustrie – in Mesophasenpech, einen Flüssigkristall, umwandeln, der dann versponnen und thermisch in Kohlefaser umgewandelt werden kann. Im Erfolgsfall behauptet die University of Kentucky, dass dieses neue Kohlefaserprodukt den Wert von Kohlenteerpech um das Fünf- bis 55-Fache seines aktuellen Wertes steigern und in Verbundanwendungen mit hoher Steifigkeit und geringem Gewicht wie Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen eingesetzt werden könnte Lastwagen.

Der Zuschuss wird die Entwicklung eines vereinfachten Multifilament-Schmelzspinnens des hergestellten Mesophasenpechs zu „grünen“ (noch nicht karbonisierten) Fasern unterstützen, gefolgt von einer kontinuierlichen thermischen Verarbeitung oder Oxidation dieser grünen Fasern. Das CAER-Team wird dann aus den Fasern gewebte Vorformlinge für die Verbundwerkstoffherstellung sowie geschnittene Kohlefasern für gefüllte Thermoplaste herstellen, die für das Spritzgießen geeignet sind.

Im Rahmen des Projekts werden CAER-Forscher mit den Industriepartnern Koppers Inc. (Pittsburgh, Pennsylvania, USA) und Materials Sciences LLC (Horsham, Pennsylvania, USA) zusammenarbeiten.

„Die Möglichkeit, ein Kohlenebenprodukt effizient zu hochwertigen Kohlefasern für Verbundwerkstoffe aufzuwerten, wäre ein großer Vorteil für die Hersteller in Kentucky und den USA“, sagt Matt Weisenberger, stellvertretender Direktor für Werkstofftechnologien bei CAER und Hauptprüfer der Auszeichnung. „Es würde die Kohle-Wertschöpfungskette erheblich bereichern und Kentucky weiter als weltweit führend in der Forschung und Entwicklung von Kohlefasern etablieren.“

„Wir freuen uns, an vorderster Front bei der Entwicklung von Kohle als wertvolle Vorstufe für Produkte zu stehen“, sagt Rodney Andrews, Direktor von CAER.

Die University of Kentucky sagt, dass ihr Zentrum für angewandte Energieforschung die größte Kohlefaser-Spinline-Anlage in einer nordamerikanischen akademischen Einrichtung beheimatet Wasserstoffspeicher an Bord.

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