Ağustos 1941’de Henry Ford, kameralar çalışırken bir balta ile garip bir prototipinin bagaj kapağına vurdu. Saç tel esnemedi, çünkü bu saç tel değildi: araç, iddia edilen kenevir lifleri içeren bir plastikten yapılmış bir gövdeye sahipti. Yaklaşık bir asır sonra, doğal lifler yine araçlarda bulunuyor, bu sefer BMW, Mercedes ve Porsche’nin seri araçlarında. Kenevir araçlarının tarihi savaş öncesi bir halkla ilişkiler başarısından, ağırlığı ve emisyonları azaltan yüksek teknolojili biyobileşenlere kadar uzanır.
📑 Inhaltsverzeichnis
Ford’un Tarladan Gövde Hayali
„Soybean Car“ olarak bilinen prototip, 13 Ağustos 1941’de Dearborn Days’te tanıtıldı. Çelik bir boru çerçevesi üzerine yaklaşık altı milimetre kalınlığında on dört plastik levha oturuyordu. Araç yaklaşık 900 kilogram ağırlığındaydı ve bu da karşılaştırılabilir bir çelik gövdeden yaklaşık üçte bir daha hafifti. Tam olarak bu ağırlık avantajı Ford’un motivasyonuydu, çünkü daha az kütle daha az tüketim ve daha yüksek taşıma kapasitesi anlamına geliyordu.
Levhalarda gerçekten kenevir olup olmadığı bugün artık kesin olarak kanıtlanamıyor. Orijinal reçete korunmamıştır. Popüler tasvirler, soya fasulyesi, buğday, kenevir, keten ve ramiye karışımından söz ediyor. Yapının tasarımında önemli bir rol oynayan Lowell E. Overly, malzemeyi formaldehit içeren bir fenol reçinesinde soya lifi olarak tanımlamıştır. Malzeme bilimciler, bunun meşhur Bakelit’e benzer geleneksel bir fenol plastik olması olasılığını daha yüksek görüyorlar. 13 Ocak 1942’de Ford, plastik bir gövde tasarımı için bir patent aldı.
Araç asla seri üretime ulaşmadı. ABD’nin savaşa girişiyle endüstri silah üretimine geçti ve proje unutuldu. Bununla birlikte Ford’un deneyi, araçların mutlaka metalden yapılmak zorunda olmadığının etkili bir sembolü olarak kaldı. Kenevir payının bu kadar sık vurgulanması, daha çok gerçeklere dayanmaktan ziyade o zamanlarda birçok endüstriyel rol oynayan bir bitkiye olan hayranlıktan kaynaklanmaktadır. Ford bu yolla bir tarım politikası hedefi de izliyordu: Otomotiv üretimi, Amerikan tarımına yeni satış pazarları açmalı ve fabrikaları kıtlaşan çelikteki bağımlılıktan daha bağımsız kılmalıydı.
Kenevir Neden Araç Üretiminde Mantıklı
Kenevir liflerinin cazibesı, dayanıklılık-ağırlık oranlarında yatmaktadır. Bir plastik matris içinde güçlendirme olarak, cam lif ile benzer sertliğe ulaşabilirler, ancak belirgin ölçüde daha hafiftirler. Bu tür doğal lif bileşiklerinden yapılan bileşenler, tipik olarak cam elyaf takviyeli plastikten yapılmış karşılaştırılabilir parçalardan otuz ila kırk yüzde daha hafif çıkıyor. Daha az ağırlık, yanmalı motorlarda tüketimi azaltır ve elektrikli araçlarda menzili uzatır.
Buna çevre etiketi de eklenir. Kenevir tek bir mevsimde büyür, bu sırada karbondioksit bağlar ve çok az bitki koruma ürünü gerekir. Doğal bir lif petrochemical olarak üretilen lifleri değiştirdiğinde, bir bileşenin fosil ham madde ihtiyacı önemli ölçüde düşer. Üretici bilgilerine göre, iç kaplama için plastik kullanımı yüzde yetmişe ve bağlantılı CO2 yükü yüzde altmışa kadar azaltılabilir. Bu rakamlar bireysel bileşenleri, tüm arabayı değil, ilgili yönü açıklığa kavuşturmaktadır. Gittikçe sıkılaşan filo limiterleri ve sürdürülebilir malzemelere yönelik artan talep göz önüne alındığında, tasarruf edilen her gram ve kaçırılan her kilogram petrol plastik önem kazanmaktadır.
Fiberinin çok yönlü kullanımı otomotiv endüstrisine özgü bir durum değildir. İnşaat malzemesinden mühürlemesine kadar bitki endüstriyel uygulamalar bulur, tıpkı su borularını kenevir ile mühürleme konusundaki yazımızda gösterildiği gibi. Araçlarda lif, esas olarak sertliğin ve hafif ağırlığın görünüşte kusursuz bir yüzeyden daha önemli olduğu yerlerde, yani gerçek kaplamaya arkasındaki taşıyıcı parçalarda yer alır.
BMW, Mercedes ve Porsche’de Doğal Lifin Yeniden Doğuşu
Ford’un zamanından farklı olarak, doğal lifler bugün modern araçların sabit bir parçasıdır. BMW, i3 ve i8 modelleri ile kenevir ve ilgili lifleri kapı panelleri ve enstrüman taşıyıcılarında kullanmıştır. M4 GT4 yarış arabası için üretici, daha önce karbon fiber takviyeli plastikten yapılan neredeyse tüm öğeleri doğal liflerden bileşik malzemeler ile değiştirmiştir ve seri aracı bu nedenle motorsportlarda bu malzemelerin tutarlı kullanımına bir örnek haline getirir.
Mercedes-Benz de ağırlığı azaltmak ve sürdürülebilirliği iyileştirmek için iç mekan bileşenlerine doğal lifler entegre etmektedir. Porsche ise, 718 Cayman’ın GT4 Clubsport varyantında, saf karbon lif yerine keten ve kenevir lif karışımından kapılar ve bir arka kanat monte etmiştir. Bu açık şekilde göstermektedir: Doğal lif bileşikleri artık niş bir fenomen değil, aksine premium ve motorsport araçlarda yerlerini bulmuşlardır.
Bu gelişme daha uzun bir geleneğe uygun düşmektedir. Kenevir onlarca yıldır araç üretiminde tekrar tekrar yer tuttuğundan, otomotiv endüstrisinde kenevir hakkındaki incelememiz bu durumu aydınlatmaktadır. Kırmızı iplik her zaman aynıdır: makul maliyetlerle ve daha iyi bir çevresel denge ile daha hafif bileşenler.
Kit’ten Biyo-Kompozite: Renew Öyküsü
Lif payının ne kadar ileri gidebileceğini öğrenmek isteyen kişi, Amerikalı Bruce Dietzen’e ulaşır. Jack Herer’in „The Emperor Wears No Clothes“ kitabından ilham alan Dietzen, 2015’ten itibaren gövdesi ve döşemesi yaklaşık yüzde altmış beş dokuma kenevir ve yüzde otuz beş biyo-epoksiden oluşan bir spor araç inşa etti. Temel olarak ilk nesil Mazda MX-5’in dekortikasyonu sunuldu. Sonuç „Renew“ adını aldı.
Dietzen, kenevir panellerinin çelik plyakaya çok daha çok darbe dayanıklı olduğunu ve çukurları daha iyi absorbe ettiğini iddia ediyor. Bu tür bilgiler yapıcı tarafından gelir ve bağımsız bir test banı değeri değildir, ancak teknolojinin nereye hedef aldığını gösterir. Renew, küçük bir seri ve gösteri projesi kaldı, bu da esas olarak bir şey başardı: Kenevir araçlarının eski fikrini geri kamuya getirdi ve bunu CO2 nötrallüğü düşüncesiyle birleştirdi.
Seri üreticiler ve Renew gibi bir proje arasındaki fark, ambitta yatmaktadır. BMW ve Porsche’nin lifi ölçülebilir avantajlar elde etmek için bileşenlere hedefli olarak yerleştirmesi nerede, Dietzen mümkün olduğunca büyük bir araç bölümünü yenilenen kaynaklardan üretmeyi denedi. Her iki yaklaşım da farklı yönlerden aynı hedefi takip eder.
Teknolojinin Sınırları: Nem, Yangın ve Geri Dönüşüm
Avantajlar ne kadar ikna edici görünse de, doğal lif bileşikleri açık zayıflıklara sahiptir. Kenevir lifleri higrofilik, yani suyu çekerler. Nem alırsa, şişebilir, boyutsal hassasiyeti kaybedebilir ve lif ile plastik matris arasındaki bağlanmayı zayıflatabilir. Bu nedenle, esas olarak korunan iç mekanında kullanılırlar ve güçlü hava durumuna maruz kalan dış yüzeylerde daha az kullanılırlar.
Yangın davranışında da doğal lifler geleneksel malzemelerin gerisindedir. Daha düşük yangın direnci ve ısısal kararlılık, yüksek sıcaklıklarda kullanımı sınırlandırır, bu nedenle alev geciktirici donanımlar gereklidir. Ek olarak, genellikle cam lif bileşiklerin şok ve çekme mukavemetine ulaşmazlar, bu da uygun bileşenlerin seçimini sınırlar.
Geri dönüşüm açısından sonuç karışıktır. Saf doğal lifler biyolojik olarak parçalanabilir, ancak çoğu bileşik, lifi ayırması zor duroplastik reçinelerle birleştirir. Yaşam sonunda, birçok iç kaplama bu nedenle yakılmaya gider. En azından doğal lifler saf petrol plastiklerinden daha temiz yanarlar ve araştırma tam olarak biyobozunur matrislerin üzerinde çalışmaktadır. Kenevir, gövdenin dışında da mobiliteye katkı sunuyor, örneğin enerji depolamada, tıpkı e-araçlar için kenevir pilleri hakkındaki yazımızda açıklandığı gibi. Kenevir araçları, bu nedenle, daha çok geçmişin bir merak konusu değil, daha sürdürülebilir araç teknolojisinin bir yapı taşıdır.
Sık Sorulan Sorular
Henry Ford’un Arabası Gerçekten Kenevir İçeriyor Miydi?
Bu belirsiz. 1941’de sunulan prototip, çelik bir çerçeveye plastik levhalar taşıyordu. Bunun içinde kenevir lifleri olup olmadığı, reçete korunmadığı için kanıtlanamaz. İlgili bir mühendis, fenol reçinesinde soya lifinden bahsetti. Profesyoneller, bakelite benzer bir plastik olmasını muhtemel görmektedir.
Hangi Otomotiv Üreticileri Bugün Kenevir Lifleri Kullanıyor?
BMW, i3, i8 ve M4 GT4 gibi modellerde kenevir ve ilgili lifleri kullanmaktadır. Mercedes-Benz, iç mekan bileşenlerine doğal lifler yerleştirmektedir. Porsche, 718 Cayman GT4 Clubsport’ta saf karbon lif yerine keten-kenevir karışımından yapılmış bileşenler kullanmıştır. Odak genellikle kaplamalarda, taşıyıcılarda ve spor bileşenlerinde olur.
Kenevir Bileşikten Bir Bileşen Ne Kadar Ağırlık Tasarrufu Sağlar?
Doğal lif bileşiklerinden yapılan bileşenler, genellikle cam elyaf takviyeli plastikten yapılmış karşılaştırılabilir parçalardan otuz ila kırk yüzde daha hafiftir. İç kaplamalarda, üretici bağımlı olarak plastik kullanımı yüzde yetmişe kadar azaltılabilir. Daha az ağırlık, daha düşük tüketim veya daha fazla menzil anlamına gelir.
Kenevir Arabada Nelerdir Ana Dezavantajları?
Doğal lifler nem alırlar, bu da şişmeye ve daha kötü bağlanmaya neden olabilir. Yangın davranışları ve ısısal kararlılığı sentetik fibrillere göre daha kötüdür. Ek olarak, duroplastik bileşiklerin geri dönüşümü zordur. Bu nedenle kenevir genellikle korunan iç mekanında bulunur.
Hemen Hemen Tamamen Kenevir İçeren Bir Araç Var Mı?
Sollten Autohersteller mehr Hanf-Biokomposite in Fahrzeugen verwenden?
En yakın noktaya, Bruce Dietzen’in Renew’u ulaşmıştır. Gövdesi, ilk nesil Mazda MX-5 üzerine inşa edilmiş, yaklaşık yüzde altmış beş dokuma kenevir ve yüzde otuz beş biyo-epoksiden oluşmaktadır. Bu bir seri araç değil, bir gösteri projesidir.
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
Folge uns
