Cotxes lleugers de carboni
2008/01/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La Comissió Europea ha proposat reduir les emissions de diòxid de carboni per quilòmetre fins als 120 grams de diòxid de carboni que emeten els cotxes a partir de 2012 (actualment aquesta mesura es troba en 140 g per quilòmetre). En l'actualitat pocs vehicles compleixen aquest requisit. A més, els cotxes menys contaminants hauran de pagar menys impostos a partir de l'1 de gener de 2008.
Una de les opcions per a complir amb aquests objectius ambientals és l'alleugeriment dels cotxes, ja que la reducció del pes dels vehicles redueix el consum de combustible. De fet, s'estima que una reducció del 10% de la massa del vehicle redueix el seu consum de combustible en un 7%.
En aquest sentit, Mondragon Unibertsitatea està liderant un projecte de recerca per a agilitar l'estructura dels vehicles. D'aquesta forma es redueixen les emissions de diòxid de carboni i es redueix l'impacte ambiental dels cotxes. Els materials basats en les fibres de carboni són una opció per a agilitar l'estructura dels vehicles. Aquests materials s'utilitzen, entre altres, per a fabricar cotxes de Fórmula 1.
Lleuger i segur
L'ús de fibres de carboni reduiria considerablement el pes dels cotxes. Aquesta és el principal avantatge que ofereixen els materials basats en les fibres de carboni: la lleugeresa. Per exemple, si comparem dues peces d'acer amb dues peces de carboni, ambdues tenen una rigidesa similar, però la peça d'acer pesa cinc vegades més que la peça de carboni. A més, les fibres de carboni garanteixen en tot moment la seguretat i el confort dels conductors i usuaris. La seva capacitat d'absorció d'energia és major que altres estructures metàl·liques. Per tant, en cas de produir-se un xoc, els materials basats en les fibres de carboni absorbeixen més energia, protegint així als ocupants del vehicle.
Per exemple, si els vehicles xoquen contra un objecte sòlid estancat a una velocitat de 56 km/h, els passatgers haurien d'estar dissenyats per a no suportar una determinada deceleración (20 g). A partir d'aquest valor augmenta considerablement el risc de sofrir lesions cerebrals. Per tant, han de dissenyar l'estructura de l'automòbil per a absorbir l'energia cinètica en el moment de la col·lisió. Per a dissipar l'energia cinètica que es genera en una col·lisió amb un automòbil de 1.000 kg a 56 km/h, n'hi ha prou amb 4,3 kg de material basat en fibres de carboni, sempre que aquest material estigui instal·lat en els llocs estratègics de l'automòbil.
També hi ha desavantatges
Un dels obstacles als materials basats en les fibres de carboni és el preu. Són molt cars. A més, la fórmula de producció de materials de fibra de carboni ha estat patentada per grans empreses multinacionals, la qual cosa també encareix el seu ús. D'altra banda, en el mercat actual la demanda ha superat l'oferta, la qual cosa ha suposat un augment desproporcionat dels preus. Per tant, un dels objectius del projecte és aconseguir fibres de carboni més barates. En concret, s'investigaran els tractaments de quitrans obtinguts a partir de residus de petroli, en col·laboració amb empreses petrolíferes. És possible que les fibres així obtingudes no siguin tan bones com les utilitzades en el sector aeronàutic, però sí aquelles amb una qualitat suficient per al sector d'automoció. En aquest sentit, els experts de Mondragon Unibertsitatea compten amb un ambiciós projecte de futur: la implantació d'una planta pilot que produeix 50 tones a l'any.
La matèria primera no és l'únic desavantatge. De fet, comparant amb la producció de carrosseries metàl·liques convencionals, els processos productius són costosos i molt lents. En l'actualitat s'utilitzen processos com RTM (Resin Transfer Moulding). En aquests processos s'obtenen peces estructurals amb excel·lents propietats mitjançant resines termoestables. No obstant això, aquests no poden ser reutilitzats i, per al seu reciclatge, les peces haurien de ser triturades o tractades químicament.
Per això, un altre dels objectius d'aquest projecte és l'ús de materials termoplàstics que es fundin "" en escalfar-se, reduint la seva viscositat i permetent la seva injecció en processos RTM, almenys en la primera transformació. A més, sense perdre la capacitat de fusió, amb altres processos es poden tornar a transformar.
Els resultats més significatius previsiblement es donaran a conèixer en quatre anys. I és que el futur de l'automoció va per aquest camí, encara que encara no s'ha desenvolupat en el nostre entorn. Seguim en l'era del ferro i de l'alumini.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
