Sustentabilidade
À medida que a Fibra de Carbono se Torna Comum, Como Ela Será Reciclada?
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Os polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRP) combinam fibras resistentes com uma matriz de resina e são usados em aeronaves, veículos e turbinas eólicas. No fim da vida útil, separar a fibra da resina epóxi endurecida é difícil. Um estudo publicado em Scientific Reports em 2024 comparou dois métodos de pulsos elétricos para recuperar essas fibras.
O desafio da reciclagem
A moagem pode encurtar as fibras. Os métodos térmicos e químicos apresentam diferentes custos, exigências de equipamento e impactos ambientais. A perda de resistência não é uma constante para todos os processos. O comprimento, a resistência à tração e a quantidade de resina aderida determinam o potencial de reutilização das fibras recuperadas.
Descarga direta e fragmentação eletro-hidráulica
No estudo original, a descarga direta (DD) aplica pulsos de alta tensão ao compósito por eletrodos em contato com a amostra. O calor gerado no material ajuda a separar a resina. Já na fragmentação eletro-hidráulica (EHF), a descarga acontece na água e as ondas de choque fragmentam o laminado. Os mecanismos distintos produzem fibras com propriedades diferentes.
Fonte: Scientific Reports
Resultados dos testes
Os pesquisadores usaram laminados de CFRP com 8 mm de espessura. A resistência à tração medida foi de cerca de 5,1 GPa nas fibras recuperadas por DD e 2,6 GPa nas recuperadas por EHF, diante de 6,3 GPa nas fibras iniciais. Isso corresponde a aproximadamente 81% e 40% da resistência original, respectivamente. A resina aderida representou cerca de 20% da massa das fibras de DD e 34% das de EHF; o laminado inicial continha 36% de resina. A DD também recuperou fibras mais longas nas condições ensaiadas.
Os tamanhos das amostras e as condições de aplicação dos pulsos diferiram entre os equipamentos. O resultado favorece a DD nesta comparação, mas não estabelece que a reciclagem industrial de fibra de carbono consuma universalmente um terço da energia. O número citado no texto inglês se referia a trabalhos anteriores com outros materiais.
Próximos passos
As fibras recuperadas não são contínuas; para voltar à produção, podem precisar de classificação, corte e novos testes. Custos, segurança elétrica, tratamento de resíduos, impacto ambiental e qualidade constante devem ser avaliados em escala maior. O estudo não prova que todas possam voltar a componentes estruturais de aeronaves.
Pesquisadores e empresa citada
Chiharu Tokoro é a primeira autora do estudo. A Clearway Energy é uma empresa de energia separada e não foi identificada como participante da pesquisa. O experimento não permite prever sua receita nem o desempenho de suas ações.
Clearway Energy
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Conclusão
Nos testes, a descarga direta preservou fibras mais longas e resistentes, com menos resina residual, do que a fragmentação eletro-hidráulica. É preciso estudar a viabilidade em escala industrial.
Estudo:
Tokoro, C. et al. (2024). Efficient recovery of carbon fibers from carbon fiber-reinforced polymers using direct discharge electrical pulses. Scientific Reports 14, 29762. doi:10.1038/s41598-024-76955-0.
