Машины с каждым годом становятся все тяжелее. Мало того, что в 2021 году пикапы и внедорожники лихо обошли в продажах легковушки (самая популярная машина прошлого года— Ford F-150), но и сопоставимые в своем сегменте модели стали за последние годы в среднем на 15% массивнее.
В связи с этим у инженеров стоит задача придумать более легкие конструкционные материалы, но при этом достаточно прочные и недорогие, чтобы можно было полностью заменить сталь в современных автомобилях. По заказу Минэнергетики США такими разработками занимаются уже четыре года. Была поставлена задача придумать материалы, стоимость которых не превышала бы 5$ за фунт.
В Массачусетском техинституте (MIT) предложили использовать для этих целей так называемый нефтяной пек — остатки нефтяной смолы, которые обычно захоранивают в землю, так как сжигать их было бы намного вреднее для экологии. Этот материал из углеродного волокна не только недорогой, но и обладает высокой прочностью и на растяжение, и на сжатие — а это именно то, что нужно.
Легкие материалы из углеродного волокна уже использовались в автомобилестроении вместо соответствующих структурных элементов из стали или алюминия — но исключительно в дорогих моделях. Производство пикапа из углеродного волокна вместо стали в два раза повысит его цену. Отчасти это связано с тем, что углеродные волокна обычно изготавливаются из полученных из нефти полимеров, на которые приходится более 60% стоимости.
Стоимость же фунта нефтяного пека — около 3$. Кроме того, его переработка не требует значительных энергетических затрат. Таким образом отходы нефтепереработки могут сделать автомобили не только намного легче с сохранением характеристик по прочности, но и значительно дешевле. Как принято спрашивать в таких случаях: и в чем же здесь подвох?