Le recyclage des matériaux composites pourrait être jusqu'à 70 % moins cher et entraîner une réduction de 90 à 95 % des émissions de CO 2 émissions par rapport à la fabrication standard.

Ces dernières années, l'accent a été mis de plus en plus sur l'économie circulaire et une demande accrue de produits fabriqués à partir de matériaux recyclables, Cependant, de nombreux matériaux ne peuvent être recyclés qu'un certain nombre de fois avant qu'ils ne commencent à s'user.

C'est le cas des composites polymères renforcés de fibres de carbone (CFRP), matériaux non biodégradables qui, jusqu'à maintenant, n'avaient pas de méthode de recyclage viable.

Les composites CRFP sont présents dans des produits tels que les éoliennes, pièces d'avion, véhicules tels que voitures et bateaux, et les technologies de tous les jours telles que les ordinateurs portables et les téléphones portables.

Ils sont généralement éliminés dans des décharges ou par incinération, qui constituent des menaces importantes à la fois pour l'environnement et la santé publique.

La grande majorité des méthodes de recyclage existantes entraînent également une diminution importante des propriétés mécaniques et physiques de la matière récupérée, affaiblissant sa fonctionnalité de base.

Des chercheurs de l'École de génie civil de l'Université de Sydney ont mis au point une méthode optimisée pour recycler les composites CFRP tout en conservant 90 % de leur résistance d'origine.

"Globalement et en Australie, il y a eu une marche vers de meilleurs processus de recyclage, Cependant, on pense souvent qu'un matériau peut être recyclé un nombre infini de fois, ce qui n'est tout simplement pas le cas. La plupart des procédés de recyclage diminuent les propriétés mécaniques ou physiques des matériaux, " a déclaré le chercheur principal de l'étude, le Dr Ali Hadigheh.

"Jusqu'à maintenant, il a été impossible de recycler en continu les produits en fibres de carbone. Étant donné que la plupart du recyclage implique le déchiquetage, la coupe ou le meulage, les fibres sont usées, diminuer la viabilité d'un futur produit, " a déclaré le Dr Hadigheh.

« Cela représente un énorme défi et une menace pour notre environnement, car elle a conduit à la production de fibre de carbone vierge qui contribue de manière significative aux émissions de gaz à effet de serre.

« Pour lutter contre ce problème et soutenir une véritable économie circulaire, nous avons développé une méthode efficace et rentable pour recycler la fibre de carbone, qui est présent dans les tablettes jusqu'aux BMW."

"Pour ce faire, nous avons utilisé un système en deux phases, processus optimisé. La première étape est appelée "pyrolyse, " qui décompose un matériau à l'aide de la chaleur, mais carbonise considérablement les matériaux ce qui l'empêche de développer une bonne liaison avec une matrice de résine. Le deuxième processus, oxydation, utilise des températures élevées pour éliminer ce char.

« La pyrolyse et l'oxydation seules ne suffisent pas à préserver les fibres de carbone et ces procédés existent déjà depuis un certain temps. Pour assurer une récupération de haute qualité et une efficacité économique, la décomposition thermique des CFRP doit être guidée par l'analyse de l'énergie nécessaire pour initier une réaction chimique dans le composite, et séparer les fibres de carbone de la matrice de résine environnante.

« Ce qui fait le succès de notre méthode, c'est que nous avons ajouté des paramètres spécifiques, tels que la température, taux de chauffage, l'atmosphère ou le temps passé à être oxydé et chauffé, qui préservent la fonctionnalité de la fibre de carbone."

« Nous nous sommes lancés dans le projet dans le but de produire des produits de haute qualité, matériaux structurels à faible coût fabriqués à partir de composites de fibres de carbone recyclées, pour une utilisation dans les industries de l'aérospatiale et de l'automobile en passant par les articles de sport et les énergies renouvelables et la construction."

En 2010, la production mondiale de polymères renforcés de fibres (PRF) était d'environ 6 millions de tonnes avec une croissance prévue de 300 pour cent au cours de la prochaine décennie. Avec cette projection, la consommation de PRF dépassera les 18 millions de tonnes d'ici 2025, avec une valeur de produit final de 80 milliards de dollars australiens.

« L'Australian National Waste Report 2016 conclut que l'utilisation de matériaux composites crée des défis futurs pour le recyclage. En termes simples, si nous ne développons pas des méthodes efficaces et rentables pour recycler les composites en fibre de carbone, nous risquons d'endommager considérablement l'environnement, " a déclaré le Dr Hadigheh.