3.9.2017 Ajoneuvot Nanoselluloosasta seuraava hiilikuitu? Japanilaistutkijat uskovat puuhun Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Japanilaisen Kioton yliopiston ja Toyotan alihankkijoiden yhteinen tutkimushanke lupailee tuovansa kevyet ja jäykät selluloosan nanokuidut autovalmistajien sarjatuotantoon. Digiajasta huolimatta perinteinen selluloosa on pitämässä pintansa vielä pitkälle tulevaisuuteen, sillä autovalmistajat etsivät jatkuvasti uusia materiaaleja ajoneuvojen keventämiseksi. Nyt Reuters raportoi Kioton yliopiston tutkijoiden ja autoalan alihankkijoiden kehittäneen prosessin, jolla kotoisasta puukuidusta saadaan kevyt mutta luja korvike jopa teräkselle autoteollisuudessa. Japanilaistutkijoiden mukaan selluloosasta valmistettu nanokuitu painaa vain viidesosan teräksestä ja materiaali voi olla jopa viisi kertaa terästä vahvempaa. Selluloosakuidut hienonnetaan muutaman sadasosamikrometrin kokoisiksi, yhdistäen ne sen jälkeen muovien kanssa. Nanosellua on käytetty jo pidempään muun muassa läpinäkyvistä näytöistä erilaisiin musteisiin. Materiaalia ja sen lähes rajattomia käyttökohteita on tutkittu laajasti Suomessakin aina yliopistoista yrityksiin ja valtion tutkimuslaitoksiin. Nyt Japanissa kehitetyssä niin sanotussa Kioton prosessissa kemiallisesti käsitellyt puukuidut vaivataan osaksi muoveja samalla, kun ne pilkotaan nanokuiduiksi. Menetelmän ansiosta nanosellun valmistuskustannukset tippuvat noin viidesosaan muista vastaavista menetelmistä, joten materiaalin tulevaisuudessa häämöttävät sarjatuotantomahdollisuudet. – Tämä on matalahintaisinta ja parhaiten suoriutuvaa käyttöä selluloosan nanokuiduille, ja siksi keskitämme sen käytön auto- ja ilmailuteollisuuden komponentteihin, kommentoi Kioton yliopistossa tutkimusta johtava professori Hiroaki Yano. Inspiraatio tutkimustyöhön tuli miljonääri Howard Hughesin puisesta "Spruce Goose" -lentoveneestä, joka kirjasi nimiinsä maailman suurimman lentokoneen tittelin vuonna 1947. – Ajattelin, että jos Howard Hughes löysi keinon käyttää puuta massiivisessa lentokoneessa, miksei voisi käyttää puuta teräksen lujuisen materiaalin kehittämiseen, Yano kommentoi tutkimushankettaan. Kioton yliopiston lisäksi mukana hankkeessa ovat mukana Toyotan suurin alihankkija Denso sekä Toyotalle ja Mazdalle alihankintaa suorittava DaikyoNishikawa. – Olemme käyttäneet muoveja korvikkeena teräkselle ja toivomme, että nanoselluloosa laajentaa näitä mahdollisuuksia, kommentoi DaikyoNishikawaa edustava Yukihiko Ishino. Autovalmistajille painonsäästö on tärkeä osa varsinkin sähköautojen kehitystyötä. Säästöillä tasapainotetaan akustojen tuomaa painokuormaa, mutta samalla parannetaan autojen taloudellisuutta, vähentäen myös akkujen tarvetta. Esimerkiksi BMW luottaa i3-sähköautonsa korirakenteessa CFRP-hiilikuitupolymeeriin ja baijerilaismerkki onkin panostanut voimakkaasti hiilikuituosaamiseensa viime vuosina. – Kevyet rakenteet ovat jatkuva kulmakivi meille. Meidän täytyy kuitenkin ratkaista myös korkeat sarjatuotantokustannukset ennen kuin näemme lisää uusia keveitä materiaaleja sarjatuotantoautoissa, kommentoi Toyotan korisuunnittelusta vastaava projektipäällikkö Masanori Matsushiro. Viime vuonna Toyota esitteli perinteisemmin puuta hyödyntävän Setsuna-konseptiauton, jonka ajatuksena oli juhlia puun muuttuvaa luonnetta ja tavoitella autolla kulutusesineen sijaan perintökalun asemaa. Valmistajan visioissa ikääntyvä puuauto paranisi vanhetessaan ja saavuttaisi ehkä lopulta oman viisauden tsukumogami-uskomuksen mukaisesti. Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Sarjatuotantomahdollisuudet horisontissa Tällä hetkellä kilogramma nanoselluloosaa on valmistuskustannuksiltaan noin 9 dollaria, mutta Yano työryhmineen tähtää hinnan puolittamiseen vuoteen 2030 mennessä. Autoteollisuuteen materiaalia kaavaillaan 2020 tienoilla. Kilpailu on silti kovaa, sillä yhä laajemmin käytetyn hiilikuidun hinnaksi saataneen noin 10 dollaria kilolta 2025 mennessä. Vertailun vuoksi nykyisin yleiset teräs ja alumiini maksavat kilogrammalta vain 2 dollaria. Analyytikkojen mukaan suurlujuusteräs ja alumiini ovat vielä lähivuosina kuitenkin uusia materiaaleja suositumpia. Edullisuuden lisäksi suurlujuuteräs ja alumiini ovat myös helposti kierrätettäviä materiaaleja. Sarjatuotantoympäristössä materiaalien käyttöön vaikuttaa myös tuotantolinjojen suunnittelu metallityöskentelyn mukaan sekä se, että nanosellun tapaiset uudet materiaalit täytyy voida kiinnittää myös auton muihin osiin. Lux Researchin materiaalianalyytikko Anthony Vicarin mukaan olisi iso juttu, jos Yanon tutkimusryhmän ennusteet käyvät toteen. Toistaiseksi analyytikon mukaan ilmassa leijuu kuitenkin iso "jos". Lähteet: Reuters, VTT, Biotalous Kuvituskuvat: Aake Kinnunen, Toyota Lue lisää Kaikki artikkelit 29.3.2024 Uutinen World Car of the Year 2024 on Kia EV9 – myös Hyundai Ioniq 5 jälleen palkinnonsyrjässä kiinni ja Toyota Priukselle muotoilupalkinto Ferrarin nenän edestä 28.3.2024 Uutinen Vaarana on tiestön korjaustarpeen hallitsematon kasvu 27.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Mercedes-Benz EQB 300 4Matic – tämä tulee tarpeeseen 27.3.2024 Moottoripyörät KTM haukkasi itselleen päätösvallan MV Agustasta 27.3.2024 Uutinen Kainuulle messevä tunnustus luontomatkailualueena 26.3.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: oliko käytetyllä Volvo V50 -ekodieselillä ajaminen oikeasti halpaa? 26.3.2024 Uutinen Operaatio Pajunkissa starttaa jo 54. kerran – Autoliitto varoittaa routakuopista ja kevätauringosta 26.3.2024 Moottoripyörät Husqvarna Svartpilen 801 – malliston suurin ja tehokkain nakupyörä 25.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Volvo XC90 T8 – vanhojentanssien kuningatar Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 27.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Mercedes-Benz EQB 300 4Matic – tämä tulee tarpeeseen 28.3.2024 Päivän kuva Päivän kuva: Herra tasavallan presidentti, kuinka usein pesetätte autonne? 27.3.2024 Matkailu Satavuotias Fordin matkailuauto – osattiin sitä ennenkin 26.3.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: oliko käytetyllä Volvo V50 -ekodieselillä ajaminen oikeasti halpaa? 28.3.2024 Moottoriurheilu Nimi muistiin! - 19-vuotias Pedro Acosta paalutti nimensä MotoGP-historiaan 24.3.2024 Ajoneuvot Et ollutkaan ainoa, joka ei ymmärtänyt Audin numeropohjaista mallimerkintäpolitiikkaa - siksi se siirtyy historiaan 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta 25.3.2024 Käytetyt erikoisuudet Käytetyt erikoisuudet: 2 x VW Golf - kaksipäisen Golfin varjossa 25.3.2024 Ajoneuvot Koeajo: Volvo XC90 T8 – vanhojentanssien kuningatar 26.3.2024 Käyttötesti käytetyllä Käyttötesti käytetyllä: oliko käytetyllä Volvo V50 -ekodieselillä ajaminen oikeasti halpaa? 24.3.2024 Ajoneuvot Et ollutkaan ainoa, joka ei ymmärtänyt Audin numeropohjaista mallimerkintäpolitiikkaa - siksi se siirtyy historiaan 20.3.2024 Ajoneuvot Vanhassa, yli 170 000 kilometriä ajetussa Škodassa havaittiin suuri öljynkulutus pian kauppojen jälkeen – myyjän mielestä autossa ei ollut vikaa luovutushetkellä 20.3.2024 Ajoneuvot Nimi muutettu: Kiinan poliisin peitellessä ökyostoksiaan, voi Mercedes-Benz ML muuttua yhtäkkiä Honda CR-V:ksi 20.3.2024 Uutinen Vakuutusyhtiö If myöntää taas vakuutuksia Porsche Taycan -sähköautoille ja sen sisarmalleille – kunhan tietty ehto täyttyy 25.3.2024 Ajoneuvot Asiakkaan ostama Volkswagen olikin savuttava öljynkuluttaja – myyjäliike alkoi etsiä syyllistä edellisestä omistajasta