Pevný a ľahký materiál pre automobily: Vedci z MIT našli spôsob, ako vyrobiť uhlíkové vlákna z odpadu po spracovaní ropy
Automobily šetrné k prostrediu musia byť oveľa ľahšie, ako súčasné modely. Uhlíkové vlákna by mohli byť materiálom budúcnosti.
Priemysel dnes hľadá spôsoby, ako znížiť emisie skleníkových plynov, aby sa ľudstvo mohlo vysporiadať s globálnym otepľovaním. Jedným zo spôsobov je vylepšenie elektromobilov a ich dojazdu. K tomu by mohli dopomôcť ľahšie materiály, ktoré sú zároveň dosť odolné na to, aby sa z nich mohli vyrobiť karosérie vozidiel.
Sľubným materiálom sú uhlíkové vlákna, materiál, ktorý sa využíva pri výrobe tenisových rakiet a bicyklov, informuje portál MIT News. Uhlíkové vlákna sú mimoriadne pevné, no pritom ľahké. Jedinou nevýhodou je, že v porovnaní s oceľovými alebo hliníkovými konštrukciami, sú nákladné na výrobu.
Vedci z technologického inštitútu MIT majú riešenie. Objavili totiž spôsob výroby uhlíkových vlákien, ktorý využíva dostupný a mimoriadne lacný materiál – odpad vznikajúci po spracovaní ropy. Rafinérie tento odpad buď posielajú ďalej pre nízkonákladové práce, napríklad výrobu asfaltu, alebo sa ku nemu správajú tak ako k odpadu a vyhadzujú ho.
Vedci z inštitútu MIT ale tvrdia, že z tohto „nepotrebného“ materiálu môže vzniknúť nový druh uhlíkových vlákien, ktorý má oproti tým tradičným niekoľko výhod. Tou hlavnou je kompresná sila, vďaka ktorej sa môže materiál využiť v odvetviach, kde je vystavený značnej záťaži.
Myšlienkou projektu bolo nájsť spôsob, ako znížiť spotrebu paliva u áut. Tím vedcov si všimol trend v náraste hmotnosti vozidiel. Nicola Ferralis tvrdí, že za posledných 30 rokov sa hmotnosť vozidiel zvýšila o viac ako 15%. Materiál z uhlíkových vlákien dokáže drasticky znížiť hmotnosť vozidiel, vďaka čomu sa stanú efektívnejšie a zlepší sa aj ich spotreba.
Neprehliadnite
Revolúcia v automobilovom priemysle?
Ťažšie vozidlo potrebuje väčší motor, silnejšie brzdy a ďalšie komponenty, ktoré idú ruku v ruke. Tým, že znížia hmotnosť vozidla vzniká „domino efekt“ ktorý sa odzrkadlí na všetkých komponentoch. Kompozity zložené z uhlíkových vlákien nie sú novou myšlienkou. Sem-tam sa objavili na niektorých automobiloch, no vo väčšine prípadov išlo o veľmi drahé kúsky. Vďaka tomuto výskumu by sa mohli objaviť aj na obyčajných vozidlách.
Približne pol kila kvalitných uhlíkových vlákien dnes stojí približne 10 alebo 12 amerických dolárov, no cena sa môže vyšplhať až na stovky, ak sa vyžadovaný špeciálny kompozit, napríklad pre kozmické účely. Pol kila ocele ale stojí len 75 centov. Je preto logické, že výrobcovia volia tento materiál, ak ide o bežne dostupné sériovo vyrábané vozidlá. Bežný model automobilu vyrobený z tradičných uhlíkových vlákien, by stál približne dvakrát toľko, ako automobil vyrobený z bežných materiálov.
Bežné uhlíkové vlákna sa vyrábajú z polymérov, ktoré sa získavajú z ropy. Počas tohto procesu sa musia uhlíkové zlúčeniny polymérizovať, čo je najdrahší krok vo výrobe. Tím z inštitútu MIT ale navrhuje iný proces. Namiesto toho, aby používali spracovanú ropu, navrhujú využiť „odpad“ ktorý ostáva po spracovacom procese.
„Hodnota tohto materiálu je veľmi nízka. Nemôže sa použiť ako palivo, pretože je príliš znečistený. Tento odpad je ale zmesou ťažkých uhľovodíkov a to sa dá šikovným spôsobom využiť. Ďalšou výhodou je to, že tohto odpadu máme nadbytok,“ vyjadrila sa Nicola Ferralis.
Výroba uhlíkových vlákien z ropných zvyškov by mohla stiahnuť ich cenu až na 5 dolárov, no tím je presvedčený, že nakoniec by mohla klesnúť až na 3 doláre. Automobilový priemysel by ale nebol jediným, ktorý by z tohto mohol ťažiť. Tieto uhlíkové vlákna by rozhodne našli uplatnenie aj v leteckom, alebo vesmírnom priemysle.
Komentáre