عنوان ترجمه شده مقاله: پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن سبک با کارآمدی زیست محیطی برای صنعت هوانوردی تجاری سبزتر از نظر زیست محیطی

چکیده

هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر مقایسه ای برای تولید آلیاژ آلومینیوم معمولی (AlMg3) مورد استفاده در بدنه هواپیما و پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن با وزن سبک تر (CFRP) است. رزین اپوکسی (EP)، یک پلیمر ترموست که معمولاً با یدک‌های فیبر کربن (CF) آغشته می‌شود، با پلی پروپیلن (PP) که یک پلیمر ترموپلاستیک است، جایگزین می‌شود. چارچوب ارزیابی با فرض سناریویی نشان داده می‌شود که در آن AlMg3 در بدنه بوئینگ B737-800 با CFRP جایگزین می‌شود تا وزن بدنه را تا حدود 4.3 تن کاهش دهد. پلتفرم OpenLCA 1.4.2، از جمله پایگاه داده فهرست چرخه عمر Ecoinvent v2.2  (LCI) و روش TRACE 2.1 برای روش ارزیابی تاثیر چرخه عمر (LCIA) به منظور تعیین کمیت و مقایسه دسته‌های تاثیر نقطه میانی سناریوی مبتنی بر AlMg3 و سناریوی فرضی با استفاده از CFRP (53.8 درصد وزنی CF) استفاده می‌شود. محتوای CF در CFRP به عنوان یک پارامتر حساسیت برای محاسبات طبقات تاثیر استفاده می‌شود. نتایج ارزیابی نشان داد که سناریوی مبتنی بر AlMg3 در مقایسه با سناریوی موردی پایه فرضی CFRP (53.8 درصد وزنی CF) به طبقات تأثیر بالاتری منجر می‌شود. علاوه بر این، نتایج تجزیه و تحلیل سناریوی انجام شده نشان دهنده ≈ 42 درصد کاهش در شدت انرژی مرتبط با تولید CFRP با حجم بالا (سناریوی موردی پایه) در مقایسه با سناریوی تولید کم حجم می باشد. همه دسته‌های تأثیر محاسبه‌شده مرتبط با سناریوی تولید کم حجم از دسته‌های تأثیر مرتبط با تولید با حجم بالا (سناریوی موردی پایه) فراتر می‌روند. برای مثال، پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP) برای سناریوی تولید کم حجم ≈ 20.7 درصد بیشتر از سناریوی تولید با حجم بالا است و و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) برای سناریوی تولید کم حجم ≈10.2 درصد بیشتر از سناریوی تولید با حجم بالا می باشد. مطالعه حاضر همچنین به مقایسه دسته‌های تأثیر مرتبط با CF بازیافت شده (rCF) از CFRP پایان عمر مفید (EOL) (با ماتریس رزین PP) با موارد مربوط به rCF از EOL-CFRP (با ماتریس رزین EP) می پردازد. به طور کلی، نتایج این تحقیق از فرضیه (H1) پشتیبانی می‌کند که ادعا می‌کند جایگزینی PE با PP در CFRP، شدت انرژی و دسته‌های تاثیر LCIA مرتبط با تولید CFRP و همچنین rCF از EOL-CFRP را کاهش می‌دهد. در نهایت، جایگزینی AlMg3 بدنه با CFRP در ناوگان هواپیماهای جدید بوئینگ تا سال 2035 (چشم انداز بازار بوئینگ 2035-2016) منجر به کاهش تخمینی ردپای کربن جهانی ≈  106 * 1تن معادل CO2 خواهد شد. هواپیماهای تجاری در سراسر جهان می توانند در آینده از بینش این کمک برای کاهش ردپای کربن خود استفاده کنند.

1-مقدمه

بخش 1.1 این بخش مقدماتی اطلاعات پس زمینه ای در مورد آلودگی هوا از هوانوردی تجاری ارائه می دهد و مشارکت های کلیدی سایر محققان در این زمینه را برجسته می کند و بخش 1.2 اهمیت و اهداف این تحقیق را تشریح می نماید....