From the Sector

The European Pultrusion Technology Association (EPTA) has published a report from its latest conference, which focuses on advances in sustainability and recycling.

More than 130 professionals from the global pultrusion community gathered at the 16th World Pultrusion Conference in Paris on 5-6 May 2022. Organised by EPTA in collaboration with the American Composites Manufacturers Association (ACMA), the event featured 25 international speakers sharing insight on market trends, developments in materials, processing and simulation technologies, and innovative pultruded applications in key markets such as building and infrastructure, transportation and wind energy.

‘Bio-pultrusion’:  
Composites based on natural fibres offer a number of benefits, including low density and high specific strength, vibration damping, and heat insulation. The German Institutes for Textile and Fiber Research Denkendorf (DITF) are developing pultrusion processes using bio-based resins and natural fibres. Projects include the BioMat Pavilion at the University of Stuttgart, a lightweight structure which combines ‘bamboo-like’ natural fibre-based pultruded profiles with a tensile membrane.

Applications for recycled carbon fibre (rCF):
The use of rCF in composite components has the potential to reduce their cost and carbon footprint. However, it is currently used to a limited extent since manufacturers are uncertain about the technical performance of available rCF products, how to process them, and the actual benefits achievable. Fraunhofer IGCV is partnering with the Institute for Textile Technology (ITA) in the MAI ÖkoCaP project to investigate the technical, ecological and economic benefits of using rCF in different industrial applications. The results will be made available in a web-based app.

Circularity and recycling:
The European Composites Industry Association (EuCIA) is drafting a circularity roadmap for the composites industry. It has collaborated with the European Cement Association (CEMBUREAU) on a position paper for the EU Commission’s Joint Research Centre (JRC) which outlines the benefits of co-processing end-of-life composites in cement manufacturing, a recycling solution that is compliant with the EU’s Waste Framework Directive and in commercial operation in Germany. Initial studies have indicated that co-processing with composites has the potential to reduce the global warming impact of cement manufacture by up to 16%. Technologies to allow recovery of fibre and/or resin from composites are in development but a better understanding of the life cycle assessment (LCA) impact of these processes is essential. EuCIA’s ‘circularity waterfall,’ a proposed priority system for composites circularity, highlights the continued need for co-processing.

Sustainability along the value chain:
Sustainability is essential for the long-term viability of businesses. Resin manufacturer AOC’s actions to improve sustainability include programmes to reduce energy, waste and greenhouse gas emissions from operations, the development of ‘greener’ and low VOC emission resins, ensuring compliance with chemicals legislation such as REACH, and involvement in EuCIA’s waste management initiatives. Its sustainable resins portfolio includes styrene-free and low-styrene formulations and products manufactured using bio-based raw materials and recycled PET.

Forschende aus aller Welt diskutierten Zellkonzepte von elektrochemischen Reaktoren

Eine Plattform bieten für den interdisziplinären Austausch auf dem Gebiet elektrochemischer Zellen – mit dieser Zielsetzung startete Jan Girschik die Planung für das erste »E3C – Electrochemical Cell Concepts Colloquium«. Dieses Ziel hat der Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT definitiv erreicht: Über 130 Forschende aus 13 Ländern – darunter Kanada, die USA, Uruguay, Indien, Griechenland, Großbritannien und sieben weitere europäische Nationen – nahmen an der Online-Veranstaltung am 14. Mai teil. Ihre Vorträge und Diskussionen drehten sich um Gemeinsamkeiten und potenzielle Kombinationsmöglichkeiten von Zellkonzepten und Fluidführungen für Flow-Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse-, Elektrosynthese- und Elektrodialysezellen.

In welche Richtung die weitere Entwicklung in Zukunft gehen könnte, verdeutlichte Edward Roberts von der University of Cagliary am Beispiel einiger »wacky ideas«, an denen sein Team und er aktuell arbeiten. Dazu gehören komplexe Zellen mit beweglichen Festbettelektroden, eine oszillierende Fluidführung sowie Modifikationen mit magnetischen Feldern.

Neue Wege zur Gestaltung von Elektroden
Innovative Ideen stellte auch Prof. Matthias Wessling vor. Der Wissenschaftler der RWTH Aachen hielt die zweite Keynote mit dem Titel »Free form fabrication of electrochemical membrane reactors« und betonte: »Die Integration von Reaktions- und Trennsystemen für Elektroden ist ein wunderbarer, wissenschaftlicher Spielplatz für elektrochemische Ingenieurinnen und Ingenieure.“ Auf dem Aachener Spielplatz sind u. a. nickelbasierte Anoden für die Oxidation von Lignin entstanden – und zwar in Gestalt keramischer Membranrohre. Diese können z. B. per 3D-Druck, selektivem Lasersintern und laserloser additiver Fertigung hergestellt werden, so Matthias Wessling.

Um die Kreativität der Teilnehmenden mit Blick auf die Gestaltung von Elektroden anzuregen, stellte er zudem verschiedene Formen vor, mit denen sein Team und er arbeiten. Abschließend thematisierte er Röhrenreaktoren sowie den Einsatz von Durchfluss- und Slurry-Elektroden.

Auf die Keynotes folgten weitere Vorträge in drei Sessions: Im Fokus von »Cell design and fluid flow« standen Zellkonzepte und innovative Strömungsführungen unterschiedlicher Reaktorarten. In der Session »Functional components« ging es u. a. um Membranen und poröse Elektroden, während sich die Session »Stack design, testing and sealing technology« primär um den bipolaren Aufbau von elektrochemischen Reaktoren drehte. Die Vortragenden kamen u. a. von dem Institut für Mikrosystemtechnik IMTEK, dem Karlsruher Institut für Technologie, dem DECHEMA-Forschungsinstitut, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, der TU Clausthal, der ZBT GmbH sowie dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und dem UMSICHT.