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肯塔基大學(xué)應(yīng)用能源研究中心（CAER）和美國(guó)能源部（DOE）橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室（ORNL），由美國(guó)能源部化石能源辦公室資助，正在合作進(jìn)行一項(xiàng)耗資1000萬(wàn)美元的項(xiàng)目，項(xiàng)目是將煤炭轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的碳纖維和復(fù)合材料。
該項(xiàng)目名為“ C4WARD：碳纖維和復(fù)合材料的燃煤轉(zhuǎn)化”，旨在開(kāi)發(fā)必要的基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化科學(xué)與工程，以創(chuàng)建節(jié)能高效的工藝來(lái)制造具有可調(diào)特性的碳纖維。它將解決與煤炭加工，煤炭原料的變化以及碳纖維制造規(guī)模（從實(shí)驗(yàn)室到半生產(chǎn)規(guī)模）相關(guān)的挑戰(zhàn)。
煤制碳纖維的研究顯示出巨大的前景，有望對(duì)美國(guó)疲軟的煤炭行業(yè)產(chǎn)生積極影響。2019年，美國(guó)煤炭生產(chǎn)，消費(fèi)和就業(yè)達(dá)到40年來(lái)的低水平。隨著煤炭繼續(xù)失去電力和天然氣在可再生能源領(lǐng)域的市場(chǎng)份額，這些趨勢(shì)可能會(huì)持續(xù)下去。近的研究表明，美國(guó)用于煤炭生產(chǎn)的煤炭利用潛力有可能達(dá)到與動(dòng)力煤相同的數(shù)量級(jí)。
美國(guó)參議院多數(shù)黨領(lǐng)袖米奇·麥康奈爾說(shuō)：
“英國(guó)CAER的研究人員繼續(xù)推動(dòng)創(chuàng)新，以支持肯塔基州的煤礦工人和依賴他們的家庭。我為支持英國(guó)團(tuán)隊(duì)研究煤炭制造及其在肯塔基州高薪工作的潛力而感到自豪。自加入?yún)⒆h院以來(lái)，我一直為肯塔基州的煤炭社區(qū)而戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我以參議院多數(shù)黨領(lǐng)袖的角色幫助將這一前沿機(jī)會(huì)帶給了我們的英聯(lián)邦。我要祝賀英國(guó)CAER獲得這一性認(rèn)可，我期待他們對(duì)肯塔基州的持續(xù)貢獻(xiàn)。”
在航空航天和國(guó)防應(yīng)用以及汽車輕量化的推動(dòng)下，碳纖維市場(chǎng)繼續(xù)增長(zhǎng)。在其他大批量應(yīng)用中的新市場(chǎng)增長(zhǎng)（例如建筑物的隔熱材料以及用于建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的材料）也顯示出了廣闊的前景。到2024年，碳纖維市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以12％的速度增長(zhǎng)。
在羅德尼·安德魯斯（Rodney Andrews）主任和副主任馬特·魏森伯格（Matt Weisenberger）的指導(dǎo)下，CAER的材料技術(shù)小組將領(lǐng)導(dǎo)將各種煤炭原料轉(zhuǎn)化為碳纖維和復(fù)合材料的工作。CAER是開(kāi)發(fā)各種來(lái)源碳纖維的領(lǐng)導(dǎo)者，并且擁有北美任何學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中大的碳纖維紡絲設(shè)備。
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