Achieving carbon-neutral fiber-composite materials by reducing the thermosetting matrix system’s global warming potential

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a replicable methodology for combining natural fibers, bio-based resin, and biochar to achieve carbon neutrality, with detailed mechanical and LCA data.

🏢実務担当者:Demonstrates a commercially viable, carbon-neutral material system for lightweight structures that can be adopted in production with minimal mechanical performance loss.

🏛政策担当者:Offers a concrete example of a product achieving A1 carbon neutrality, useful for setting benchmarks in sustainable materials regulations and labeling schemes.

持続可能な熱硬化性マトリックスシステムへの需要に動機づけられ、本研究はいくつかのアプローチを提案する；最も効果的なものは、亜麻繊維、フラン樹脂、およびバイオ炭充填材を組み合わせた低環境負荷材料システムである。環境－機械性能は、材料レベルでは四点曲げ試験、構造レベルでは軸圧縮試験により実験的に評価され、持続可能性指標として地球温暖化係数を用い、LCAモジュールA1を考慮し、推定値はクレードル・トゥ・ゲート（A1–A3）まで拡張された。19.1 wt%のバイオ炭の配合によりA1カーボンニュートラルを達成し、質量比曲げ弾性率と強度はそれぞれ15.1%および16.3%の低下を示した。最大27.6 wt%のバイオ炭が（ハイブリッド）コアレスフィラメントワインディング構造に実装され、加工性と十分な機械性能を維持した。亜麻–エポキシシステムでは、バイオ炭の添加により環境－機械性能が向上したが、A1カーボンニュートラルは達成できなかった。提案された亜麻–フラン–バイオ炭システムは、繊維複合材料の軽量構造用途に対して、完全に再生可能でカーボンニュートラル／カーボンネガティブな、機械的に viable なソリューションを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Motivated by the demand for sustainable thermoset matrix systems, this study proposes several approaches; the most effective combines flax fibers, furan resin, and biochar filler into a low-impact material system. Eco-mechanical performance was experimentally assessed at the material level via four-point bending and at the structural level via axial compression tests, using global warming potential as the sustainability metric considering LCA module A1, with estimates extended to cradle-to-gate (A1–A3). Incorporating 19.1 wt% biochar achieved A1 carbon neutrality, with 15.1% and 16.3% reductions in mass-specific flexural modulus and strength, respectively. Up to 27.6 wt% biochar was implemented in (hybrid) coreless filament-wound structures, while maintaining processability and adequate mechanical performance. In flax–epoxy systems, biochar addition improved eco-mechanical performance but could not achieve A1 carbon neutrality. The proposed flax–furan–biochar system offers a fully renewable, carbon-neutral/carbon-negative, mechanically viable solution for fiber-composite lightweight structural applications.

• openalex https://doi.org/10.1177/00219983261465594first seen 2026-07-22 05:08:32