نتوقّع أن المُذكرة التي يناقشها الاتحاد الأوروبي بشأن إيقاف تصنيع ألياف الكربون مزعجة للبعض، فالمادة الخفيفة والصلبة كانت الحل في عديد من السيارات الخارقة، وبدأت تجد طريقها بشكل متزايد في السيارات الرياضية أو تلك مرتفعة السعر، الأمر الذي جعلنا نتصوّر اقتراب استخدامها في السيارات الدارجة أيضًا.
لن يتم إيقاف ألياف الكربون قريبًا، فالتصويت بخصوص ذلك سيتم بدءًا من العام 2029. مع ذلك، جهّزت بي ام دبليو البديل المُناسب بالتعاون مع شركة Bcomp السويسرية.
يدور الحديث عن الألياف الحيوية المصنوعة من الكتّان التي وصلت إلى مرحلة النضج بعد سنوات عديدة من التطوير والبحث المتعمق. أصبحت هذه المواد ذات البصمة الكربونية المُنخفضة قادرة على استبدال ألياف الكربون في المكونات الخارجية والداخلية، والفائدة واضحة، فوفقًا لـ بي ام دبليو: “يؤدي استبدال مركبات ألياف الكربون بمركبات الألياف الطبيعية (الألياف الحيوية) في سقف السيارات إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40% تقريبًا في الإنتاج، بالإضافة إلى اعتبارات إضافية تتعلق بنهاية العمر الافتراضي.”
كيف يتم صنع الألياف الحيوية؟
كانت بي ام دبليو موتورسبورت بدأت بصنع بعض أجزاء سيارات فورمولا إي الخاصة بها من مركبات الألياف الطبيعية في موسم 2019 . ومنذ ذلك الحين، استُخدمت هذه المكونات بنجاح في سيارتي M4 DTM وM4 GT4، كبديل جيد للبلاستيك المُدعّم بألياف الكربون CFRP.
تتعاون فولفو وكوبرا أيضًا مع شركة Bcomp لاستخدام مركبات الألياف الحيوية الجديدة. وطريقة التصنيع ليست بالبسيطة تمامًا، إذ يتوجب فصل الألياف النباتية من ساق الكتان وإخضاع الناتجة لعمليات بيولوجية تُحلِّل الأجزاء غير الليفية. بعد تجفيف الألياف وغزلها تُسخَّن لدرجة تتراوح بين 200 و300 درجة مئوية لربط جزيئات السليلوز ومنع ذوبانه خلال مرحلة التالية.
في مرحلة الكربنة، توضع الألياف في فرن غني بغاز خامل (نيتروجين أو أرغون)، تم تُرفع الحرارة تدريجياً بمعدل 5–10 درجات في الدقيقة حتى تصل إلى 600–1000 درجة مئوية. وهنا تتحول مادة السليلوز إلى كربون صلب.
لكننا لم ننتهي بعد، إذ يتوجب زيادة المسامية والمساحة السطحية. ولهذا تُخلط الألياف الكربونية مع هيدروكسيد البوتاسيوم KOH واليوريا، وتوضع في ماء مقطر حتى تصل تركيزات اللب إلى حوالي 5%. ثم تُعاد الكربنة في جو خامل مرة أخرى، حيث تساعد غازات التحلل الناتجة عن انحلال اليوريا على تكوين مسام دقيقة داخل بنية الكربون.
يلي ذلك طبعًا الغسل والتجفيف النهائي، والنتيجة مادة صلبة وخفيفة، ليست بصلابة ألياف الكربون التقليدية (أقل بنحو 3-5 مرات) ولكن تبقى خفيفة وقوية بما يكفي وذات بصمة كربونية أقل.
تعرف على الفروقات بين ألياف الكربون والكيفلار والألياف الزجاجية، ولا تنس التعرف على ألياف الكربون المقولبة.
