淨零永續碳排之複材產業應用發展及趨勢

 

刊登日期:2025/8/5
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陳健強 / 財團法人塑膠工業技術發展中心
 
全球需要最遲於2025年前達到溫室氣體排放峰值,並於2030年減少43%(以2019年為基準),以限制升溫於1.5˚C內。歐盟承諾歐盟境內於2030年將達到減量55%的目標,為達成該目的,需有更積極的政策,因此提出碳邊境調整機制(CBAM),藉以影響全球各國能制定溫室氣體排放有價政策。國內也因應此趨勢,在《氣候變遷因應法》第28條法規要求下,分階段對國內排放源之直接排放量及使用電力間接排放課徵碳費。永續複材(包含再生碳纖維、熱塑性複材等)是淨零排放的解方,透過於產品(如:汽車零件、電子產品、運動用品和風力發電機等)上的應用,除在耗能產品上減少重量,降低生產與運輸溫室氣體排放量外,同時永續複材本身也具有資源循環永續的效益,是達成淨零排放重要的措施。
 
【內文精選】
淨零排放國際脈絡
太陽輻射照射到地球後,部分會被地球表面吸收,而部分則被反射回到大氣層中,因被反射回去的太陽輻射波長變長,易被大氣層中的溫室氣體(Greenhouse Gases)(詳如圖一所示)吸收,進而將太陽的輻射熱保留住,導致大氣層變暖和。適當的溫室氣體可保持大氣層溫度的恆定(詳如圖二所示)。
 
圖一 聯合國氣候變化綱要公約規範之7種溫室氣體
圖一、聯合國氣候變化綱要公約規範之7種溫室氣體
 
觀測全球溫度上升因素,因人類大量使用化石燃料導致產生過多溫室氣體,造成溫室氣體濃度增加,而增加的溫室氣體累積於地球大氣層中,不斷吸收太陽照射地球的能量而具保溫作用,形成地球的溫室氣體效應,使得全球溫度逐漸升高,造成極端氣候的強度、頻率有增加的趨勢,例如:強降雨、高溫熱浪、旱災等氣候變遷現象。
 
圖二 溫室效應示意圖
圖二、溫室效應示意圖
 
科學清楚地表明,為了避免氣候變遷最嚴重的影響並保護宜居地球環境,全球氣溫上升需要限制在比工業化前(1850年至1900年此一時期)水平高1.5˚C的範圍內。
 
複材產業挑戰與商機
5. 永續複合材料發展
日本MCC (Mitsubishi Chemical Corporation)開發一種具有出色阻燃性的熱塑性複合材料。新材料以壓模成型的片材形式銷售,結合了可回收性和高產量,這是熱塑性樹脂基體的一個關鍵特徵。
 
美國Toray 開發的Toray Cetex ® TC1225,為獲得美國先進材料性能中心(National Center for Advanced Materials Performance; NCAMP)首批認證的熱塑性材料。Toray Cetex® TC1225是一種低熔點的聚芳基醚酮(Polyaryletherketone; PAEK),可作為單向膠帶、編織纖維預浸或補強熱塑性疊層板的材料。
 
日本住友化學開發出兩種具有更高黏度且易於加工的新型環氧樹脂以及聚醚碸(Polyether Sulfone; PES)添加劑,可提高斷裂韌性(Fracture Toughness)和碳纖維補強環氧複合材料的抗微裂紋性(Microcrack Resistance),以滿足航空工業對碳纖維補強複合材料的高度需求---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》464期,更多資料請見下方附檔。

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