Un gruppo di ricercatori della Washington University in St. Louis ha sviluppato un nuovo processo per produrre fibra di carbonio utilizzando lignina, sottoprodotto delle industrie della carta e delle bioraffinerie, insieme a PAN e nanotubi di carbonio. L’obiettivo è rendere la produzione della fibra meno costosa e più sostenibile senza rinunciare alle prestazioni meccaniche.
La fibra di carbonio tradizionale utilizza prevalentemente poliacrilonitrile (PAN), materiale di origine petrolchimica che può rappresentare fino al 50% del costo complessivo di produzione. Incorporando lignina nel precursore, i ricercatori sono riusciti a ridurre del 50% l’utilizzo di PAN, abbassando i costi di produzione di circa il 25% e riducendo contemporaneamente le emissioni associate al processo.
La difficoltà era mantenere livelli di resistenza e modulo elastico compatibili con applicazioni industriali. Per questo il team ha introdotto nanotubi di carbonio a parete singola funzionalizzati, che agiscono come una sorta di “armatura” microscopica e favoriscono l’allineamento della struttura cristallina durante la trasformazione del precursore.
Il processo comprende tre fasi principali: preparazione del precursore lignina-PAN con nanotubi, wet spinning con trattamento termico sotto tensione e successiva carbonizzazione ottimizzata. Secondo i ricercatori, questa combinazione permette di ottenere una struttura cristallina altamente orientata e quindi migliori proprietà meccaniche.
Il primo obiettivo applicativo indicato dal team è il settore automotive, ma la tecnologia potrebbe trovare impiego anche in aerospace, energia, turbine eoliche e altri comparti nei quali la fibra di carbonio viene utilizzata per ridurre il peso e aumentare le prestazioni strutturali.
La ricerca evidenzia così una possibile strada per affrontare contemporaneamente due dei principali limiti della fibra di carbonio: costo elevato del precursore e impatto ambientale della produzione, valorizzando allo stesso tempo una materia prima rinnovabile oggi disponibile in grandi quantità come sottoprodotto industriale.
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01 ottobre 2026
