気候に優しい航空産業
15. January 2022 | ブログ
複合材料が新しいコンセプトを切り開く
DLRの予測によると、民間航空の旅客数は2016年の40億人から2040年には95億人に増加し、それに伴いCO2排出量も増加する。気候変動に配慮した航空機の必要性は、かつてないほど高まっている。新しい複合材料がその鍵となる。
世界の航空業界は現在、世界のCO2排出量の約3％を占めている。この数字が大幅に増加することは明らかである。つまり、航空業界は気候保護のために行動を起こす必要があるのだ。政治家もこのことを認識しており、さまざまな枠組み条件を設定している。例えば、欧州連合（EU）の気候保護パッケージ「Fit for 55」は、EUの温室効果ガスを2030年までに1990年の排出量と比較して少なくとも55％削減し、2050年までに欧州を気候ニュートラルにすることを定めている。航空分野では、代替燃料の混合割当、灯油税、排出権取引の強化といった手段が、CO2削減の推進を意図している。
新工法が気候変動に左右されない航空輸送を可能にする
上述した手段は、気候変動に左右されない航空輸送に貢献する。しかし、特に効果的なコンセプトは、より早い段階から始まっている。民間航空は現在、電気、ハイブリッド、水素ソリューションに基づく新しい推進技術を研究している。革新的な設計により、極めてエネルギー効率の高い航空機の製造や、これらの推進システムの最適な統合も可能になっている。エアバスは現在、"フライング・ウイング "のような多くのコンセプトを発表している。「空飛ぶ翼」は、水素推進をベースとし、その設計により、低抗力と揚力増加の恩恵を受ける。これにより燃料消費が大幅に削減される。
炭素繊維複合材料の利点
これらすべてのコンセプトを実現するには、新しいタイプの複合材料が必要です。炭素繊維強化複合材料は、その貴重な特性の組み合わせにより、ここで特別な役割を果たします。炭素繊維強化複合材料は非常に軽量であると同時に、機械的に非常に安定している。
DLRの予測によると、民間航空機の旅客数は2016年の40億人から2040年までに95億人に増加し、それに伴いCO2排出量も増加する。気候変動に優しい航空機の必要性は、かつてないほど急務となっている。その鍵となるのが、新しい複合材料である。新素材は、駆動システムを可能な限り統合し、エネルギーをより効率的に利用することを可能にする。このようにして、複雑なコンポーネントも、個々のコンポーネントを段階的に組み合わせるのではなく、ワンステップで製造することができるのです。
帝人 - 航空業界におけるリーディングパートナー
テイジンは、航空宇宙産業におけるコンポジット製品の開発・製造におけるリーディング・パートナーのひとつです。ノルトライン・ヴェストファーレン州のオーバーブルッフ工場で製造される革新的な複合材料「テナックス™フィラメントヤーン」、「テナックス™サーモプラスチック」、「テナックス™ドライインフォースメント」は、機械的、電気的、熱的特性に非常に優れています。これらの利点により、テイジンの製品は幅広い航空宇宙用途に使用されています。機体構造から主翼の一部、エンジン、内装に至るまで、CO2排出量の少ない最新の航空機の製造は、テイジンの複合材なしでは考えられません。
複合材の生産ですでにCO2を削減
軽量素材のカーボンフットプリントを削減するため、テイジンはいわゆるLCA（ライフサイクルアセスメント）分析を行っています。このプロセスでは、製品のライフサイクル全体におけるエネルギーと材料の消費量を算出します。テイジンでは、このLCAに基づき、2つのCO2削減アプローチを推進しています：
テナックス™製品のグリーン素材
炭素繊維の製造には原油が必要であり、テイジンの炭素繊維「テナックス®」のカーボンフットプリントには不利な影響を与えています。テイジンはすでに、持続可能な原料をベースにした炭素繊維という技術革新に取り組んでいる。テイジンは、副産物、不合格品、端材を有効利用するために、アップサイクルと再利用に焦点を当て続けている。例えば、
TEIJINは3つの異なる熱可塑性プラスチック・リサイクル・ソリューションを開発した：コンパウンド、チップ、クラッシュです。これらは、リサイクルされたテナックス™炭素繊維材料とリサイクルされた部分結晶性ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）を組み合わせた強化材料です。
グリーンプロセスの使用
あらゆる製品の製造にはエネルギーが必要であり、そのエネルギーはCO2を発生させます。テイジンは、気候変動に左右されずに行動するために、2つのコンセプトを追求しています。一方では、より効率的なプロセスによってエネルギー所要量を削減し、他方では、CO2ニュートラルなエネルギー源の使用に重点を置いています。例えば、テイジンは工業団地の運営会社であるヴェオリアとともに、ハインスベルク・オーバーブルッフ工場で生産関連の廃熱を利用し、毎年約1,500トンのCO2排出量を削減している。
概要
一方では民間航空機の著しい成長、他方ではCO2削減の急務：明日の世界でモビリティと気候保護を守るためには、今日すでに新しいコンセプトが必要とされている。したがって、テイジンのような革新的な企業が提供する持続可能な複合材料は、気候変動に左右されない航空機の設計・製造に不可欠である。