باحثون يابانيون وشركات لتصنيع أجزاء السيارات يكشفون أن مادة مشتقة من لبّ الخشب يبلغ وزنها خُمس وزن الصلب ويمكن أن تزيد متانتها خمس مرات على متانته قد تصبح بديلاً عملياً للصلب في العقود القادمة والطريق لايزال طويلاً قبل إمكانية استخدامها على المستوى التجاري.
دفع تهافت شركات السيارات العالمية على تصنيع سيارات أخف وزناً بعض شركات صناعة مكونات السيارات في اليابان للتفكير في استخدام الخشب كبديل للصلب.
ويقول باحثون يابانيون وشركات لتصنيع أجزاء السيارات إن مادة مشتقة من لبّ الخشب يبلغ وزنها خُمس وزن الصلب يمكن أن تزيد متانتها خمس مرات على متانة الصلب.
وأشار الباحثون إلى أن المادة المعروفة باسم ألياف السليولوز الدقيقة قد تصبح بديلاً عملياً للصلب في العقود القادمة رغم أنها تواجه منافسة من مواد كربونية ومازال الطريق طويلاً قبل إمكانية استخدامها على المستوى التجاري.
وسيكون خفض وزن السيارة بالنسبة للباحثين عاملاً جوهرياً في سعي شركات صناعة السيارات لتوسيع نطاق استخدام السيارات الكهربائية. فالبطاريات مكون أساسي لكنه باهظ الكلفة في تلك السيارات ولذلك فإن خفض وزن السيارة سيؤدي إلى تقليل البطاريات التي تحتاجها بما يخفض التكاليف.
ويعمل الباحثون بجامعة كيوتو وشركات كبرى موردة لمكونات السيارات مثل دينسو كورب أكبر الشركات الموردة لشركة "تويوتا" وكذلك شركة "دايكيو نيشيكاوا" باستخدام لدائن بلاستيكية مدمجة مع ألياف السليولوز الدقيقة من خلال تفتيت ألياف لبّ الخشب لمئات الأجزاء من المايكرون الذي يمثل جزءاً من ألف جزء من الملليمتر.
وقد استخدمت ألياف السليولوز الدقيقة في مجموعة مختلفة من المنتجات بدءاً من الحبر إلى المعروضات الشفافة.
غير أن احتمال استخدامها في السيارات أصبح ممكناً من خلال "عملية كيوتو" التي تخلط فيها ألياف خشبية معالجة كيماوياً باللدائن مع تفتيتها في الوقت نفسه إلى ألياف دقيقة الأمر الذي يخفض تكلفة الإنتاج بمقدار الخمس عن العمليات الأخرى.
وقال البروفسور هيرواكي يانو من جامعة كيوتو والذي يقود فريق البحث لوكالة رويترز "هذا هو أقل تطبيقات ألياف السليولوز الدقيقة كلفة وأعلاها أداء ولهذا السبب فنحن نركز على استخدامه في أجزاء السيارات والطائرات".
وتعمل الجامعة مع شركات توريد مكونات السيارات حالياً على تطوير نموذج أولي لسيارة باستخدام مكونات أساسها ألياف السليولوز الدقيقة على أن يكتمل النموذج عام 2020.
وقال يوكيهيكو ايشينو المتحدث باسم شركة تتعامل مع شركتي تويوتا ومازدا "نستخدم اللدائن كبديل للصلب منذ فترة ونأمل أن توسع ألياف السليولوز الدقيقة نطاق الإمكانيات لتحقيق هذا الهدف".
وقال البروفسور يانو إنه استلهم فكرة البحث من صورة لطائرة الشحن "سبروس جوس" أي الوزة الأنيقة التي صنعها الملياردير الأميركي هاوارد هيوز من الخشب بالكامل تقريباً عام 1947 وكانت في ذلك الوقت أكبر طائرة في العالم.
وتبلغ كلفة إنتاج الكيلوغرام الواحد من ألياف السليولوز الدقيقة تجارياً حوالي تسعة دولارات.
ويهدف يانو لخفض التكلفة إلى النصف بحلول عام 2030 ويقول إن ذلك سيجعل هذه المادة منتجاً له جدواه الاقتصادية. فيما تبلغ تكلفة إنتاج الكيلوغرام الواحد من سبائك الصلب عالي المقاومة والألمنيوم نحو دولارين في الوقت الحالي.
فيما يتوقع خبراء الصناعة أن ينخفض سعر ألياف الكربون إلى نحو عشرة دولارات للكيلوغرام بحلول عام 2025.
ويقول محللون إن سبائك الصلب عالي المقاومة والألمنيوم ستظل أكبر البدائل شيوعاً لسنوات نظرا لأن شركات صناعة مكونات السيارات ستحتاج لتغيير خطوط الإنتاج والتوصل إلى سبل لتثبيت المواد الجديدة مثل ألياف السليولوز الدقيقة في أجزاء السيارات.
