碳纖維被廣泛用于制造飛機、汽車以及自行車、網球拍和風力渦輪機等高性能產品。它非常輕量化，這意味著它可以顯著提高性能和減少能源需求。

碳纖維是由幾乎純碳晶體構成的不可思議的細線，直徑5-10微米，它的機械強度是鋼的5倍，硬度是鋼的兩倍。碳纖維最早便是由纖維素和人造絲等植物性材料制成，直到后來在石油制品的低成本和高性能取代。Frank博士介紹，為了制造這種纖維，石油首先被加工成劇毒的聚丙烯腈（PAN）。它被拉成細線，然后在沒有氧氣的烤箱里加熱。但生產過程需要大量的能源，并產生大量的排放物和毒素。

與過去人們只關心成本不同，現在可持續發展更為重要，并且石油也變得不那么便宜，Frank所做的是探索將木質素（一種在大多數植物中發現的物質，也是造紙工業的副產品）轉化為碳纖維的方法。“要做到這一點，我們用化學方法對其進行提純，使其成形，”他繼續說道，“然后我們可以把它紡成纖維，我們嘗試直接在水中進行，而不是使用有毒的溶劑。你得到的纖維可以直接變成碳纖維。”但是，他補充說，“與聚丙烯腈基纖維相比，生物基碳纖維的性能處于中低端，我應該說生物基碳纖維不會取代聚丙烯腈基碳纖維。這將是一個與之并駕齊驅的第二個市場。”

“在飛機制造中，它已經被用作標準，”Frank說它可以幫助減輕重量，從而改變電動汽車的狀況。汽車工業希望轉向碳纖維，但目前碳纖維成本太高，可持續性不夠。汽車行業受到價格的極大推動，并越來越希望做得更可持續。而且，用碳纖維加固混凝土已經發生，只是還沒有大規模采用。這樣做的好處是，你可以使混凝土變薄，同時又能承受重載，這樣你就可以設計出完全不同的形狀。其目的是擺脫目前使用的大量混凝土。”

碳中和是一次革命。企業并非自愿進行，但如果不去做，將會面臨越來越高的環保成本。比如，就連空客這樣的航空公司也在尋找可持續的碳纖維。

Frank說，石油基碳纖維全年全球產能僅15萬噸，高昂的成本包括生產過程復雜且需求能源密集，而且它很難回收和處理，盡管現在正在開發再回收利用的方法。“很多人都在這一領域進行創新，但它們會隨著每一個周期變得更糟，在某個時候，它們將不得不被處理掉。焚燒不是一種選擇，因為它很難燃燒。”與此同時，對可持續的高性能材料的需求意味著，隨著全球研發的加速，生物基碳纖維可能很快變得更實惠。“我們正致力于利用這些工廠的原材料，并將它們直接轉化為碳纖維，總結思路也很簡單，我們通過植物從空氣中獲取碳，而不是從石油或煤炭等化石來源向大氣中添加碳。掃一掃

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