خودروهای پلاستیکی سازگار با محیط زیست

دسته: مقالات منتشر شده در 17 مهر 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1400

ساخت خودروهای سازگار با محیط زیست (خوردوهای سبز) به کمک مواد پلاستیکی

شیمی مواد پلاستیکی میتواند خیلی پیچیده باشد ولی اصول ان ساده است. به دورانی فکر کنید که در مدرسه و در کلاس علوم درباره اتمها و مولکولها می خواندید. پلاستیک ها به طور ساده زنجیره ای از مولکولهای مشابه هستند که به یکدیگر متصل شده اند و درواقع این زنجیره ها پلیمر نامیده میشوند. به همین دلیل است که نام بسیاری از مواد پلاستیکی با پلی یا چندتایی اغاز میشود مانند پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی پروپیلن. در اغلب موارد پلیمرها از کربن و هیدروژن و در مواردی اکسیژن، نیتروژن، سولفور، کلرین، فلوئورین، فسفر یا سیلیکون ساخته میشوند.

واژه پلاستیک شامل تمامی انواع پلیمرها میشود. اگرچه پلیمرها انواع زیاد و گوناگونی دارند ولی به طور کلی سبک بوده و استحکام خوبی دارند . میتوان این مواد را در قالب ریخت و یا با استفاده از روش های روزن رانی، بادی، ریخته گری به اشکالی نامحدود یا فیلم، فوم یا حتی فیبر های مناسب پارچه ها تبدیل کرد. انواع مختلفی از پوشش ها، درزگیرها و چسبها نیز همگی نوعی پلاستیک میباشند.

مواد پلاستیکی کاربردهای متفاوتی دارند و به تازگی محصولاتی نوین و خلاق از این مواد تولید میشوند که یکی از انها خودروهای سازگار با محیط زیست میباشد.

مراسمی که در آن‌ها جوایز نفیسی اهدا میشوند، بهترین زمان برای درک این موضوهستند که پلاستیکها تا چه میزانی در خلق  نواوری ها موثرند. یکی از همین نواوری ها منجر به تولید خودروهای سازگار با محیط زیست یا خودروهای سبز شده است.

سازندگان خودرو به همراه کل تیم همکار به یکدیگر کمک میکنند تا خودروهایی سبک تر تولید کنند که به میزان کمتری سوخت را مصرف میکند و انتشار گازهای گلخانه ای را نیز کاهش میدهد. در نهایت نیز راه حلی پایدار تر برای زمان حاضر و آینده ارائه خواهد شد.

 

چالش های کاهش مصرف سوخت و راه حلها ی ان کدامند؟

سازندگان خودرو باید تا سال 2025 به استاندارد اقتصادی میانگین مصرف سوخت دست یابند که مقدار  54.5 مایل بر گالون میباشد. به منظور دست یابی به این استاندارد، سازندگان خودرو به پلاستیکهای قوی و سبک وزن و ترکیبات ان روی اورده اند که در نهایت وزن خودرو را کاهش میدهند. کاهش ده درصدی وزن خودرو میتواند منجر به کاهش 6 تا 8 درصدی مصرف سوخت شود.

Trucost مطالعات محیطی مختلفی را برای گروه های  متفاوتی انجام میدهد از جمله برنامه محیطی سازمان ملل. این سازمان اخیرا مقایسه ای بین هزینه استفاده از مواد پلاستیکی و هزینه به کار گیری سایر موارد انجام داده است. چنین هزینه ای از عوامل محیطی خیلی متنوعی نشات میگیرند مانند مصرف انرژی، انتشار گاز های گلخانه ای، مواد و منابع به کار برده شده، تولید، استفاده و دوراندازی یا بازیافت.

Trucost دریافت که استفاده از مواد پلاستیکی در سال 2015 در خودروهای سواری  در شمال امریکا چنین نتایجی دارد:

  • ذخیره ی 2.4 بیلیون دلار از هزینه های محیطی
  • ذخیره ی 162 دلار از هزینه های محیطی برای هر خودرو
  • ذخیره 89 میلیون گالون گازوئیل و دیزل در طی طول عمر یک خودرو

چگونه پلاستیک میتواند بر کاهش هزینه های محیطی موثر باشد؟ در مقیاس بزرگ و گسترده، خودروهای سبک وزن برای هر مایل مسافت طی شده در مدت طول عمر خود انرژی کمتری مصرف میکنند. مصرف کمتر بنزین نیز برابر با انتشار کمتر گازهای الوده کننده و هوای سالم تر برای همه انسانها خواهد بود. میتوان با استفاده از پلاستیک در تولید خودرو های جهانی، ذخیره های مالی را تا چندین برابر افزایش داد.

 

پایداری به همراه ایمنی، زیبایی و مقرون به صرفگی

سازندگان خودرو به اهداف مبتنی بر پایداری دست پیدا  میکنند و این در حالی است که ایمنی، طرح و زیبایی را فراهم کرده و خودروهای مقرون به صرفه ای  را تولید میکنند که مصرف کنندگان خواستار خرید انها هستند.

  • پلاستیکها باعث تولید انواعی از لوازم ایمنی شده اند مانند کمربند ایمنی، کیسه های هوا، بخش های ضربه گیر خودرو و حتی تعدادی از ویژگی های مناسب پیاده روها مانند سپرهای ضربه گیر و کیسه های هوای خارجی.
  • پلاستیک ها نقش مهمی در طراحی خلاقانه نیز دارند مانند بهبود ایرودینامیک ( یکی دیگر از عوامل مشارکت کننده در تولید خودروهای سبز) و تقویت بخش های متعدد.
  • پلاستیکها باعث شده اند تا فضای داخلی خودرو زیبا و زیباتر شود. دفعه بعدی که در یک خودروی مدرن می نشینید، کمی به اطراف نگاه کنید. در تعداد زیادی از خودروها، حتی انواع لوکس و جدید، بسیاری از بخش هایی که شما می بینید از پلاستیک ساخته شده اند مانند شیشه جلوی اتومبیل. حتی صندلی های داخل خودروهای لوکس حس سبک و راحت پلاستیک را به انسان القا میکنند.
  • سازندگان خودرو نیز اتومبیل هایی تولید میکنند که به میزان کمتری سوخت مصرف میکنند، ایمن تر هستند و طراحی و عملکرد مطلوبی دارند. مصرف کنندگان نیز توان خرید این خودروها را دارند که تا حدودی به دلیل مصرف مواد پلاستیکی در انهاست.

 

پیشرفتهای حوزه ی مواد پلاستیکی باعث نواوری میشوند

مواد پلاستیکی همچنان پیشرفت میکنند و ارزش انها به مرور زمان بیشتر هم میشود. به عنوان مثال، نسبت بالای استحکام به وزن در انواع پیشرفته ی پلاستیکها و ترکیبات انها میتواند باعث بهبود ایمنی شود و همچنین از سرنشین های خودرو در برابر تصادفات و ضربه، بهتر  محافظت نماید. ترکیبات پیشرفته مانند پلاستیکهای کربن فیبر تقویت شده که در طی چندین دهه قبل  در تولید خودروهای مسابقات به کار برده شده اند، ایمنی بهتری را برای رانندگان این خودروها فراهم کرده اند.

به تازگی شرکت بی ام و از  فناوری نوینی با نام هسته کربنی رونمایی کرد که در ان پلاستیکهای کربن فیبر تقویت شده در ساختار خودرو استفاده شده اند. این کمپانی، سلول ایمنی مقاومی را حول قسمت سرنشینان خودرو تعبیه کرده است.  کمپانی یاد شده  اولین جایی است که از فناوری انقلابی هسته کربنی در حجم بالا استفاده میکند ولی همچنان انتظار میرود تا سایر خوردوسازان هم به این مواد روی اورند.

پلاستیکهای پیشرفته و ترکیبات انها هم میتوانند طراحی خوروهای منحصربفرد، خلاقانه و زیبا را ممکن سازند ولی این اقدام با استفاده از مواد سنتی و قدیمی امکان پذیر نمیباشد.

 

آینده پیش رو چگونه خواهد بود؟ پایداری بهبود یافته ، نوآوری و پلاستیک ها

آینده پیش روی صنایع خودروسازی و پلاستیکهای پیشرفته  با وجود پلاستیک ها چگونه خواهد بود؟

  • تخمین های موجود نشان میدهند که تا سال 2025، خودروهای الکتریکی و بنزینی نمیتوانند خیلی مورد توجه باشند. فناوری های گازوئیل محور احتمالا همچنان مقرون به صرفه ترین گزینه برای خودرو سازان و مصرف کنندگان در اینده ای قابل پیش بینی  خواهند بود. این بدین معناست که خودروسازان همچنان ترجیح میدهند از موادی پیشرفته و سبک استفاده کنند که وزن خودرو را کاهش میدهد و در نهایت انطباق ان با استانداردهای بنزین محور را ممکن می سازد.
  • با افزایش میزان تقاضا برای مواد سبک وزن، پلاستیکهای کربن فیبر تقویت شده به میزان بیشتری در تولید خودروهای پرطرفدار مورد استفاده قرار میگیرند که در نهایت به افزایش ایمنی نیز منجر خواهد شد.

پرینت یا چاپ سه بعدی میتواند نحوه تعمیر و ساخت خودروها را دگرگون سازد. امروزه خودروسازان از نمونه سازی های سریع استفاده میکنند تا بتوانند خوردها را سریعتر وارد بازار نمایند و همچنین ابزارهای مورد نیاز برای ساخت خودرو را با سرعت بیشتری تولید نمایند. خودروهایی با استفاده از روش  پرینت سه بعدی ساخته میشوند و هدف این است که بتوانیم خودروهایی تولید کنیم که منطبق بر استانداردهای ایمنی دولت و توقعات مشتریان از عملکرد خودرو باشد. انتظار میرود که از پلاستیک و ترکیبات ان برای خودروهای تولیدی با پرینت سه بعدی استفاده شود.

  • تعدادی از خودروسازان نیز احتمال میدهند که بتوان با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی، خودروهایی را در تجهیزات کوچک تر و توزیع شده تر تولید کرد و در نهایت از بخش های خیلی کوچک تری استفاده کرد. فناوری یاد شده این امکان را نیز فراهم میکند که بخش های قابل جایگزینی را در مغازه های تعمیراتی عمومی تولید کنند. عده ای از خودروسازان نیز پیش بینی میکنند که در اینده امکان شخصی سازی و سفارشی سازی خودروها کاملا به وجود خواهد آمد: طراحی منحصر بفرد، مدل سازی کامپیوتری، ساخت یا چاپ در طی چند روز و نه چند سال همگی مثالهایی از این پیشرفت هستند. این مدل تولیدی جدید به بهبود پایداری هم منجر خواهد شد.
  • خودروهای خودران در آینده ای نزدیک اهمیت خیلی بیشتری پیدا میکنند. این خودروها نیاز دارند تا سبک و ایمن باشند (گزینه ای که انها را به سمت پلاستیکها سوق میدهد). قانون گذاران امنیتی فدرال احتمالا به قوانین بیشتری در حوزه امنیت خودروها نیاز خواهند داشت. این به معنای افزایش تعداد کیسه های هوا، لایه های حفاظت کننده، نواحی ضربه گیر در تصادفات و بسیاری از موارد دیگر خواهد بود. انتظار میرود که بخش هایی از موتور که نیروی محرکه را به چرخها منتقل میکنند، بسیار سنگین تر از قبل شوند و به همین دلیل سایر قطعات جایگزین شده باید وزن خیلی کمتری داشته باشند. به عبارتی دیگر باید سایر قطعات بیشتر از جنس پلاستیک باشند.

کاهش مصرف سوخت، افزایش ایمنی، طراحی نوآورانه و خلاق، خودروهای ساخته شده با روش پرینت سه بعدی و خودروهای خودران  همگی روندهایی هستند که به طرز خارق العاده ای نحوه ساخت اتومبیل و عملکرد ان را دگرگون می سازند. تمامی این تغییرات هم به کمک پلاستیکها ممکن میشود.