29.08.2017

Budú ľahšie „drevené“ autá? Japonci plánujú nahradiť oceľ celulózou

Ak môžu byť z dreva lietadlá (ešte stále niektoré typy), prečo by nemohli byť aj autá?

Drevo má totiž výborný pomer medzi pevnosťou a hmotnosťou. Výrobcovia automobilov po celom svete chcú vyrábať ľahšie vozidlá. Vďaka tomu sa záujem niektorých výrobcov a dodávateľov autodielcov sústreďuje na pomerne netradičný materiál pre automobilový priemysel. Tým materiálom je celulózo - drevná buničina. Presnejšie nanovlákna z celulózy.

Japonskí výskumníci z Kjótskej univerzity a významní dodávatelia dielcov ako napríklad spoločnosť Denso, najväčší dodávateľ spoločnosti Toyota a spoločnosť DaikyoNishikawa, pracujú v súčasnosti s plastmi obsahujúcimi nanovlákna celulózy. Tie vznikajú rozbitím vlákien celulózy na stotiny mikrometra (to je tisícina milimetra). Výrobcovia automobilových komponentov uvádzajú, že materiál vyrobený z celulózy váži len pätinu toho, čo oceľ, a pritom dokáže byť päťkrát pevnejší. Nanovlákna z celulózy, by sa mohli v najbližších desaťročiach stať skutočnou alternatívou k oceli. Čaká ich ešte dlhá cesta, kým sa budú môcť komerčne využiť aj v automobilovom priemysle. Čelia totiž konkurencii materiálov na báze karbónových vlákien.

Nanovlákna celulózy sa pritom už dnes používajú v celom rade výrobkov od atramentu po priehľadné displeje. Výskumníci na univerzite v Kjóte v Japonsku sa snažia znížiť náklady na výrobu celulózových nanovlákien. Tieto by sa potom pridávali ako zosilňujúca zložka do plastov používaných na výrobu vozidiel. Ich potenciálne využitie v automobiloch umožnila až „Kjótska technológia“, pomocou ktorej sa chemicky ošetrené drevné vlákna pridávajú do plastov a sú rozbíjané do nanovlákien, čo oproti iným technológiám zráža náklady výroby asi na pätinu.

„Toto je technológia s najnižšími nákladmi a najvyšším výkonom, a preto sa zameriavame na jej využitie pre súčasti pre automobilový a letecký priemysel,“ uviedol v rozhovore pre agentúru Reuters Hiroaki Yano, profesor z Kjótskej univerzity, ktorý je vedúcim výskumu. Uviedol, že sa pri svojom výskume inšpiroval fotografiami „Smrekovej husi“(Spruce Goose).

Bolo to veľké nákladné lietadlo Hughes H-4 Hercules vyrobené takmer výhradne z dreva americkým miliardárom a podnikateľom Howardom Hughesom v roku 1947. Bolo to najväčšie lietadlo na svete (dĺžka 66,65 metra a rozpätie 97,54 metra) a bolo väčšie, ako dnešné najväčšie nákladné lietadlo Antonov An-225 Mrija, či najväčšie dopravné lietadlo sveta, Airbus A-380-800. „Napadlo mi, že ak dokázal Howard Hughes nájsť spôsob na využitie dreva na výrobu obrovského lietadla, prečo nepoužiť drevo na výrobu materiálu, ktorý bude rovnako pevný ako oceľ“? povedal Yano.

Celulóza je základným stavebným kameňom rastlinných buniek, ktorým dodáva pevnosť. To je dôvod, prečo vedci dúfajú, že najmä výrobcovia elektrických vozidiel, kde nižšia hmotnosť automaticky znamená vyšší kilometrový výkon, podporia výskum. „Odľahčovania je neustálym problémom, s ktorým sa musíme vysporiadať,“ povedal Masanori Matsushiro, projektový manažér, ktorý dohliada na konštrukciu karosérií v spoločnosti Toyota Motor Corp. a dodal, že skôr než budeme svedkami širšieho využitia nových, ľahších materiálov v masovej výrobe áut, musia byť vyriešené vysoké výrobné náklady.

Náklady na masovú výrobu kilogramu celulózového nanovlákna sú totiž v súčasnosti 1000 jenov (zhruba 7,5 € ). Hiroaki Yano chce do roku 2030 znížiť tieto náklady na polovicu, čo z neho urobí ekonomicky životaschopný výrobok, pretože bude kombinovaný s plastom. Bude tak môcť konkurovať vysokopevnostnej oceli a hliníkovým zliatinám, ktoré v súčasnej dobe stoja v prepočte asi 2 € za kilogram.

Analytici však tvrdia, že vysokopevnostná oceľ a hliník budú ešte mnoho rokov obľúbenejšou alternatívou vzhľadom na to, že výrobcovia by museli kompletne prerobiť výrobné linky. Bolo by tiež potrebné nájsť spôsoby, ako spájať nové materiály s ďalšími automobilovými dielcami.

Jozef Vydra
ZDROJ: Toyota, http://www.kyoto-u.ac.jp, Denso

Komentáre k článku


© Copyright 2017 Zoznam s.r.o. Všetky práva vyhradené. Napíšte nám Kontakt na redakciu.
Obsah on-line magazínu www.podkapotou.sk je chránený autorských zákonom. Prepis, šírenie, či ďalšie sprístupnenie obsahu alebo jeho časti verejnosti, a to akýmkoľvek spôsobom je bez predchádzajúceho súhlasu redakcie zakázané.