Karbón z kukurice? Je to možné a dokonca lacné

Foto: Porsche

Karbónové spatné zrkadlo Karbón je drahý a tak ostáva exotickým materiálom pre exotické autá.

Automobiloví výrobcovia bojujú v posledných rokoch s nadváhou áut. Tá je spôsobená tým, že moderné autá musia byť stále bezpečnejšie a komfortnejšie. Kilá navyše sa však negatívne podpisujú na spotrebe paliva, emisiách a horšej dynamike. Riešením by mohol byť karbón, ktorý je podstatne ľahší a pevnejší ako oceľ. Karbónová karoséria by ušetrila namiesto tej z oceľového alebo hliníkového plechu desiatky kilogramov. To je napokon známe už desiatky rokov. Lenže problémom je cena.

Preto sa karbón používa takmer výlučne v motoristickom športe, pri výrobe extrémne drahých superšportov od Aston Martinu, Bugatti, Koenigseggu, Ferrari či Lamborghini, alebo len na produkciu niekoľko málo komponentov v sériovej výrobe. Najďalej zašlo v aplikácii karbónu BMW, ktoré ho masívne využíva v elektrických a hybridných modeloch i3 a i8, prípadne v skelete Carbon Core nového BMW radu 7. Opäť však hovoríme o autách, ktoré nie sú pre každého. BMW to síce zvládlo, ale základný problém ostal. A prečo je karbón vlastne drahý?

Foto: Porsche

Karbón z kukurice Karbón vyrobený použitím akrylonitrilu z kukuričných stoniek vlastnosťami nijako nezaostáva za tým štandardným. Je však výrazne lacnejší.

Vyžaduje veľa ručnej práce a uhlíkové vlákna, ktoré sú vyrobené z polyakryloni­trilu. Ten vzniká z ropy, amoniaku a kyslíka a navyše sú v chemickom procese potrebné drahé katalyzátory. K výslednej cene musíme pripočítať množstvo spotrebovanej energie a tiež likvidáciu nebezpečne toxických látok, ako vedľajší produkt. Takže vo výsledku ostáva karbón exotickým materiálom pre exotické autá. Jeho cena by sa v mainstreamových autách skryť nedala. Navyše by zdĺhavý proces výroby neumožnil efektívnu produkciu stoviek tisíc áut.

Zmena by však mohla predsa len prísť. Aspoň v oblasti zníženia ceny samotných vláken. Tím vedcov z Národného laboratória pre obnoviteľnú energiu v USA pod vedením Gregga Beckhama totiž pracuje na akrylonitrile z rastlinných produktov. Napríklad z kukuričnej stonky alebo pšeničnej slamy. Teda vlastne z odpadu. Tímu sa podarilo rozložiť rastlinné produkty na cukry a následne premeniť na kyselinu. Použitím výrazne lacnejších katalyzátorov vyprodukovali akrylonitril, a to bez odpadového tepla, čiže s menšou energiou.

V procese nevznikli ani toxické látky. Podľa Beckhama to znamená len zlomkovú cenu v porovnaní s dnes vyrábanými uhlíkovými vláknami. Laboratórium teraz hľadá externé firmy, ktoré by dokázali využiť nový výrobný postup komerčne a rozšíriť produkciu tohto materiálu, automobilový priemysel nevynímajúc. „Budeme sa venovať hlbšiemu výskumu. Okrem výroby mäkkého akrylonitrilu sme nadšení z toho, že dokážeme túto chémiu využiť na výrobu ďalších materiálov,“ komentoval výskum Beckham.

Automobilky a ich dodávatelia by mohli mať o nový objav iste záujem. Zvyšovanie hmotnosti vozidiel im totiž robí na čele hlboké vrásky. Dôvodom sú prísnejšie emisné normy. Ak totiž ostanú autá v budúcnosti také ťažké ako dnes, nebudú schopné splniť požadované limity. Diéta by im iste prospela a môže byť lacnejšia než nasadzovanie ekologických elektrických, vodíkových či plug-in hybridných pohonov. Samozrejme, bude potrebné zvládnuť sériovú produkciu. Žiadne auto nebude môcť na linke „čakať“ na karbónový komponent dlhšie ako na ten z ocele alebo hliníka.