Lehčí auta? Japonci plánují nahradit ocel celulózou

redakce - 23 Srpen 2017

Tesla využívá při výrobě elektromobilu Tesla Model 3 namísto hliníku převážně ocel. Japonci jdou ale úplně jiným směrem a chtějí vyrábět auta z celulózy.Profesor Hiroyuki Yano ukazuje ve své laboratoři v Tokiu dřevěné štěpky (vlevo) a vlákna, která jsou před přeměnou na celulózová nanovlákna

Profesor Hiroyuki Yano ukazuje ve své laboratoři v Tokiu dřevěné štěpky (vlevo) a vlákna, která jsou před přeměnou na celulózová nanovlákna
foto: Toyota

Výrobci automobilů na celém světě chtějí produkovat stále lehčí vozidla. Některé dodavatele autodílů v Japonsku to vede k tomu, že se uchylují k materiálu, který je tou nejméně pravděpodobnou náhradou oceli - k celulóze, tedy takzvané dřevní buničině.

Japonští výzkumníci a výrobci automobilových komponentů tvrdí, že materiál vyrobený z celulózy váží jen pětinu toho, co ocel, a přitom dokáže být pětkrát silnější. Celulóza je základním stavebním kamenem rostlinných buněk, který jim dodává pevnost.

Tvrdí, že tento materiál - nanovlákna z celulózy - by se v příštích desetiletích mohl stát skutečnou alternativou k oceli, ačkoli čelí konkurenci materiálů na bázi karbonových vláken. Čeká ho ovšem ještě dlouhá cesta, než bude moci být komerčně využitelný.

Snižování hmotnosti vozidel bude do budoucna zásadní, jelikož výrobci chtějí do hry dostat více elektromobilů. Jejich nejdražší, avšak životně důležitou součástí jsou baterie. Snižování hmotnosti vozu znamená, že k pohonu bude zapotřebí méně baterií, což uspoří náklady.

Odlehčování aut je klíčové

„Odlehčování je neustálým problémem, s nímž se musíme vypořádat,“ řekl Masanori Matsushiro, projektový manažer, který dohlíží na konstrukci karosérií ve společnosti Toyota Motor Corp. „Dříve než budeme svědky širšího využití nových, lehčích materiálů v masové výrobě aut, musíme ještě vyřešit vysoké výrobní náklady.“

Výzkumníci z Kjótské univerzity a významní dodavatelé dílů jako např. společnost Denso Corp, největší dodavatel společnosti Toyota, a společnost DaikyoNishikawa Corp, pracují s plasty obsahujícími nanovlákna celulózy. Ta vznikají rozbitím vláken celulózy na setiny mikronu (tisícina milimetru).

Nanovlákna celulózy jsou používána v celé řadě výrobků od inkoustu po průhledné displeje, ale jejich potenciální využití v automobilech umožnila až „Kjótská technologie“, pomocí níž jsou chemicky ošetřená dřevní vlákna zapracovávána do plastů a současně rozbíjena do nanovláken, což oproti jiným technologiím sráží náklady výroby zhruba na pětinu.

„Toto je technologie s nejnižšími náklady a nejvyšším výkonem, a proto se zaměřujeme na její využití u součástek pro automobilový a letecký průmysl,“ uvedl v rozhovoru pro agenturu Reuters Hiroaki Yano, profesor z Kjótské univerzity, který je vedoucím výzkumu.

Univerzita ve spolupráci s dodavateli automobilových dílů v současné době vyvíjí prototyp vozu s využitím dílů na bázi celulózových nanovláken, který bude dokončen v roce 2020.

„Už nyní používáme plasty jako náhradu za ocel a doufáme, že celulózová nanovlákna rozšíří možnosti směřující k tomuto cíli,“ řekl Yukihiko Ishino, mluvčí společnosti Daikyo Nishikawa, mezi jejíž zákazníky patří Toyota a Mazda.

„Smrková husa“

Yano uvedl, že se při svém výzkumu inspiroval fotografií „Smrkové husy“, nákladního letadla vyrobeného téměř výhradně ze dřeva americkým miliardářem a podnikatelem Howardem Hughesem v roce 1947. Ve své době to bylo největší letadlo na světě.

„Napadlo mne, že dokázal-li Howard Hughes najít způsob využití dřeva k výrobě obrovského letadla, proč nepoužít dřevo k výrobě materiálu, který bude stejně pevný jako ocel,“ řekl. Náklady na masovou výrobu kilogramu celulózového nanovlákna činí v současné době 1000 jenů (zhruba 200 Kč).

Yano chce do roku 2030 snížit tyto náklady na polovinu, což z něj učiní ekonomicky životaschopný výrobek, jelikož bude kombinován s plastem. Bude tak moci konkurovat vysokopevnostní oceli a hliníkovým slitinám, které v současné době stojí v přepočtu asi 50 Kč za kilogram.

Průmysloví experti předpokládají, že ceny uhlíkových vláken klesnou do roku 2025 v přepočtu zhruba na 250 Kč za kilogram. Analytici tvrdí, že vysokopevnostní ocel a hliník budou ještě mnoho let oblíbenější alternativou vzhledem k tomu, že výrobci součástí by museli kompletně předělat výrobní linky. Bylo by také nutné najít způsoby, jak propojovat nové materiály s dalšími automobilovými díly.

Anthony Vicari, analytik pro aplikované materiály ve společnosti Lux Research v Bostonu, řekl, že „by to byla velká věc“, kdyby se Yanovy předpoklady naplnily. Zatím je to však jen „velmi velké ‚kdyby‘ “, dodal.

tisková zpráva
Zpět na HybridPřidat komentář
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Hele detaily mi jsou celkem fuk, já se ptal obecně jestli tu případnou nebezpečnost někdo zkoumá protože se jedná o něco uměle vytvořeného co doteď na Zeměkouli nebylo. Podobně jako třeba laserové záření, mikročástice sazí atd ...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

sorry, příspěvek měl být na opačném konci diskuze ohledně nebezpečnosti nanovláken

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Oni s tím bambusem nedají a nedají pokoj... :D

Samozřejmě je každá cesta jak odlehčit výrobky, jak využít obnovitelnější materiál vítaná, zejména pokud se obnovitelnější materiál = lehčí materiál, ale nemyslím že zrovna nanovlákna celulózy jsou dobrou cestou, ten materiál bude nejspíš nerecyklovatelný, nebude se dát svařit, nejspíš ani ohýbat v běžných podmínkách... takže po použití půjde asi do spalovny to není ideální. U ocele, hliníku, mědi... prostě kovů, je stačí roztavit, například elektrickým proudem, nebo i tím uhlím, přidat stuskotvorné materiály a pod., poté přísady a máme požadovanou slitinu. Co s těmito vlákny?

V minulosti se z celulózy, ale i z mléka, plasty připravovaly, technologie tu jsou k dalšímu výzkumu, ale pokud vím, tak se moc recyklovat nedají, celofán do plastů myslím ani nesmí, celuloidem si jistý nejsem a ten plast z mléka je dnes historická kuriozita.

I kdyby byl tento materiál 5x lehčí a 5x silnější, což naznačuje malou spotřebu, tak pořád jej bude pro průmysl potřeba obrovské množství, což by mohl být poměrně závažný problém. Buď by bylo třeba najít nový postup pěstování rychle rostoucích rostlin, třeba bambusu, nebo by se musela najít vhodná a odolná mořská řasa/rostlina, kterou je možné pěstovat v zařízení s otevřeným cyklem a tedy bez umělých hnojiv.

Ještě mne napadá že by v tom materiálu mohl být nějaký háček, to že je něco pevnější než ocel, nemusí nutně znamenat že to má podobné vlastnosti. Ona ani ocel nemá pokaždé stejné vlastnosti, záleží na zpracování, takže pokud se tento plast nebude chovat podobně jako ocel, tak úspory nemusí být tak velké jak se čeká.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

na bambus mi nešahej :-)) mám z něj ponožky i prkénko na krájení, výborné dřevo

Hehe já už četl "i prkénko na záchodě" ;-)

Jó až se budou dělat auta z lisovaný rejže tak se po použití namočí do mlíka sežere....

---

Boo

Obrázek uživatele Josef

Nejekologičtější by bylo postavit auto klidně z nejdražšího materiálu (třeba kombinace karbon a hliník), ale tak, aby vydrželo bez oprav jezdit 20 let a ne, aby se to začalo sypat po pár letech.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nejekologičtější by bylo to auto ani nemuset vyrobit. Problém je v tom že to asi jen tak neklapne. Třeba i přes +- konstantní počet obyvatel za poslední roky roste spotřeba paliv, počet cestujících ve vlacích také roste, poptávka po přepravě asi bude ještě dost růst.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ocel je jasně nejvíce recyklovaná surovina světa.
Takže ve skutečnosti moderní plastové části karoserie, pokud nesníží hmotnost o významné kilogramy, jsou spíše neekologické.
Zatím v modernizacích vychází jasně nejlépe přechod na vysokopevnostní části ocele v kostře a jinde tenší plech.

Ji nano zmeni vse vcetne baterii atd.. jen asi ne za naseho zivota:)

---

Profesionální astronom. Česká astronomická společnost + http://www.hvezdarnamb.cz/
BOINC : https://www.czechnationalteam.cz
TX 100D.

off

Bakterie na kterých vědci nechali vyrůst solární panely. Celkem hustý.
http://www.bbc.com/news/science-environment-40975719

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá
Leave the oil in the soil and the coal in the hole.

off

Domácí větrník z 3D tiskárny
https://www.thingiverse.com/thing:2060281

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá
Leave the oil in the soil and the coal in the hole.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nanotechnologiím samozřejmě fandím, jen by mě zajímalo jestli někdo zkoumá i vliv nanovláken na zdraví lidí a živých tvorů obecně. Abysme se třeba za pár let nedivili podobně jak v případě azbestu

vlákna v rozsype? neviem, ako sú schopné preniknúť bunečnou stenou. a k tomu azbestu - poblíž nitry, dnes už časť mesta, stál "odjakživa" závod FERENITKA. odtiaľ vychádzali ferenitové strešné šablóny, ... a obec nevymrela. tak ako ddt používajú v ázii, inak by pomreli na choroby ktoré šíri hmyz.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Takže říkáš že ta karcinogenita azbestu je jen pověra ?

povera je slepá viera v čosi.
rozumej - ak niekto povie, napíše MOHLO BY, to neznamená, že vždy a všade. idiociu takých povier som zvýraznil príkladmi, ktoré zďaleka nepotvrdzujú VŠEOBECNE UZNÁVANÉ "fakty".
ak autority niečo presadia, v konečnom dôsledku je to kontraproduktívne. na tomto fóre je to napr. euro**, je to zdravé asi ako dym z tvrdého vysušeného dreva.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Varování před nebezpečností azbestu pro lidský organizmus pochází z roku 1898 z Velké Británie v souvislosti s nemocemi dýchacího ústrojí a plic u dělníků, kteří s azbestem pracovali.[3] Problém azbestu tkví v malých rozměrech jeho vláken, která jsou schopna (podobně jako jiné mikroskopické pevné částice) pronikat se vzduchem do dýchacích cest a dále do plic. Zde se azbest zabodává do plicních sklípků a postupem času může vzniknout rakovinné bujení (mezoteliom). Jedná se tedy o silně karcinogenní látku.

zdroj: wikipedia

mne to netreba vysvetlovať, veď o tom je prvá veta v prvom príspevku.
moja neochota uveriť každému MOHLO BY má pôvod v tom, že NIE KAŽDÝ z tých, ktorí prídu do styku s "mohlloby" ochorie, zomrie na to mohloby.
ps - ide práve o to, či sú tie častice dostatočne malé a či sú schopné preniknúť bunečnou stenou. a medzi nami - ten azbest je k telu netečný, prípadným porušením steny bunky iba umožňuje prienik tomu, čo skutočne škodlivé je.

Obsah tohoto pole je soukromý a nebude veřejně zobrazen.
Standardní nastavení volby "Zasílání upozornění na email" můžete nastavit na stránce svého profilu.
Kontrola proti nevyžádaným příspěvkům
Absolováním testu nám pomáháte bojovat proti SPAMu. Děkujeme.


EVMapa.cz - mapa nabíjecích stanicŘízení stanic pro elektromobilyKariéra EVC GroupNabíječky elektromobilů CircontrolProdej pneu 100% onlineŘízení stanic pro elektromobily

Newsletter


185.66.36.26