Лесни автомобили на MIT би работеле на остатоци од нафта и јаглен

9

Лесните материјали направени од јаглеродни влакна, слични на материјалот што се користи за некои тениски рекети и велосипеди, комбинираат исклучителна сила со мала тежина, но за жал се поскапи за производство од споредливи структурни елементи направени од челик или алуминиум.

Но, сега истражувачите од MIT открија начин да ги направат овие лесни влакна од ултра евтини суровини: тежок, сјаен отпаден материјал што останал од рафинирањето на нафтата, материјал кој денес се користи за правење асфалт или се третира како отпад.

Овие нови јаглеродни влакна се евтини за изработка и нудат голем број на предности во однос на традиционалните материјали бидејќи имаат притисна цврстина за да можат да се користат под оптоварување, а процесот е опишан во списанието Science Advances.

Истражувањето е резултат на потрагата по поефикасни автомобили кои би ја намалиле потрошувачката на гориво со намалување на тежината. Композитите направени од јаглеродни влакна не се нова идеја, но досега се користеа само во многу скапи модели, како што е Speedtail на McLaren. Новото истражување има за цел да го промени ова со обезбедување евтини почетни материјали и релативно едноставни методи на обработка.

Квалитетните јаглеродни влакна потребни за автомобилска употреба моментално чинат најмалку 20 до 24 долари за килограм, а тие за изработка на вселенски летала чинат до стотици долари за килограм. За споредба, килограм челик може да се набави за 1,5 долари, алуминиум за четири долари. По вакви цени, истакнуваат авторите, правењето камион од јаглеродни влакна наместо од челик би ја удвоила неговата цена.

Овие влакна обично се направени од полимери добиени од нафта, но користат скап меѓучекор за полимеризација на јаглеродните соединенија. Цената на полимер може да биде повеќе од 60 проценти од вкупната цена на финалното влакно.

Наместо рафиниран и преработен нафтен производ, истражувачите користеа нафтена смола, остаток што останува на дното на бурето по процесот на рафинирање. Како алтернативен извор на смола, тие исто така тестирале нуспроизвод на јаглен за коксирање што се користи за производство на челик. Овој процес дава околу 80 отсто кокс и 20 отсто катран од јаглен.

По серија експерименти, тие успеаја да направат јаглеродни влакна отпорни на истегнување и компресија. Покрај тоа, трошоците за изработка на овој материјал се далеку под пожелните десет долари за килограм. Истражувачите веруваат дека неговата цена може да падне на само шест долари за килограм, но ќе биде потребна детална економска анализа за точен буџет.