Em maio, a fábrica “Alabuga-Volokno”, dedicada à produção de precursores de poliacrilonitrila (PAN) e fibra de carbono, comemora seu 10º aniversário.
A empresa faz parte da divisão de Tecnologias de Compósitos da Rosatom. Durante esses 10 anos, a “Alabuga-Volokno” tornou-se um elo fundamental na cadeia de produção de materiais compósitos, tanto para o setor nuclear quanto para os outros usos.
A construção da fábrica para a produção de fios de carbono começou em 2012 na zona econômica especial “Alabuga”, na República do Tartaristão. A capacidade da primeira fase era de 1.500 toneladas de fibra de carbono por ano.
A linha tecnológica consiste em uma máquina de enrolamento, uma seção de tratamento térmico de fibra PAN com fornos de oxidação e carbonização com eficiência energética e um sistema para tratamento de superfície e enrolamento da fibra de carbono acabada.
Apesar da aparente simplicidade do esquema tecnológico, a linha é sem paralelos, uma vez que na indústria jovem e em rápido desenvolvimento dos compósitos de carbono não existem soluções padrão.
Em 15 de maio de 2015, a fábrica “Alabuga-Volokno” foi oficialmente inaugurada.
“Graças ao seu comissionamento, nos tornamos um participante do mercado internacional, começamos a ser conhecidos e reconhecidos no exterior e a ser citados em revistas especializadas”, lembra Yuri Svistunov, Diretor Geral Adjunto e Diretor Técnico da Divisão de Tecnologias de Compósitos da Rosatom. “A Alabuga-Volokno produz fibra de carbono de média e alta resistência de vários tipos nominais para produtos compostos.
A fibra de carbono russa tem sido procurada em todo o mundo. Ela também é fornecida ao mercado doméstico no âmbito do programa de substituição de importações (veja abaixo mais sobre seus usos).
Paralelamente, a Divisão de Compósitos estava trabalhando na criação de uma linha de produção de precursores de PAN, a matéria-prima para a produção de fibra de carbono.
Em novembro de 2021, as oficinas de produção dessa matéria-prima se tornaram parte integrante da fábrica. Os precursores de PAN são produzidos a partir de um derivado do refino de petróleo: a acrilonitrila. Esse componente é fornecido à fábrica pela Lukoil, uma das maiores empresas petrolíferas da Rússia. O processo tecnológico começa em um reator, onde as moléculas de polímero são geradas. Os fluxos de polímero passam então por máquinas de fiação com vários furos, formando filamentos extremamente finos. “A nova produção possibilita o estabelecimento de uma cadeia tecnológica completa para materiais compósitos de carbono. A qualidade do precursor russo de PAN está no nível dos melhores fabricantes do mundo”, disse o Diretor Geral da Rosatom, Alexey Likhachev, na inauguração da produção.
Graças ao comissionamento da nova unidade de produção, com uma capacidade de 5.000 toneladas por ano, a Divisão de Compósitos pôde dispensar o fornecimento de materiais estrangeiros.
A fábrica fornece matérias-primas não apenas para a “Alabuga-Volokno”, mas também para a segunda fábrica da Divisão de Compósitos, localizada na cidade de Balakovo, na região de Saratov. Além disso, a Rosatom entrou para o grupo dos quatro principais produtores de fibra de carbono do mundo, capazes de oferecer ao mercado uma ampla gama de produtos.
Os produtos da Alabuga-Volokno” são usados no console da asa de 17,5 m de comprimento e na seção central da fuselagem da aeronave de corredor único MC-21-300.
Os materiais compósitos melhoram a aerodinâmica da asa, reduzem o peso de determinados elementos e, como resultado, a aeronave consome menos combustível e reduz os custos operacionais. Os voos de certificação da versão totalmente com compósitos do MC-21 estão programados para começar no verão de 2025.
A segunda aplicação mais importante da fibra de carbono são os rotores das centrífugas de gás usadas para enriquecimento de urânio. A Divisão de Combustível da Rosatom (TVEL) exige a mais alta qualidade da fibra, pois as centrífugas operam a mais de 1.500 rotações por segundo durante 30 anos sem interrupção.
Outra área de aplicação é o transporte, pois os materiais compósitos de carbono são usados para fabricar carrocerias fortes e leves para carros de corrida, pranchas de snowboard, pranchas de stand up paddle, carenagens de motocicletas e muito mais. A Divisão de Compósitos tornou-se parceira da equipe de corrida italiana Kawasaki Puccetti Racing e entrou no mercado de componentes para motocicletas. Sim, os compósitos russos podem ser encontrados nas carenagens de motocicletas esportivas, bem como em pranchas de stand up paddle e snowboard. Aliás, os tacos de hóquei também são feitos com esses compósitos de carbono.
A quarta área de aplicação é a fabricação de cilindros de alta pressão, incluindo aqueles para armazenamento e transporte de hidrogênio.
A quinta área é a energia eólica, pois aproximadamente 10% da lâmina de uma turbina eólica é feita de materiais de carbono. Eles são usados para fabricar as longarinas da pá, as tiras de várias camadas de tecido de carbono que percorrem o comprimento da pá. Essas tiras são colocadas dentro das conchas e suportam os elementos estruturais que permitem que as pás resistam à carga do vento.
Por fim, os materiais compósitos de carbono também são usados para fabricar uma grande variedade de objetos e peças pequenas. A imaginação dos designers é o limite: carcaças de notebooks, instrumentos musicais e muito, muito mais.
