天然繊維、カーボンファイバーに対する現実的な代替案

天然繊維は、カーボンファイバーに対する現実的な代替素材となる可能性があります。Bcompによるカーボンファイバーの天然の代替品は、シャシー、ボディパネル、さらにはインテリアにおいて実際に使用されています。カーボンファイバーよりも持続可能な複合材料を製造するために天然繊維を用いることは、主要な自動車メーカーが数年前から検討してきたことです。好まれている素材の一つが亜麻で、英国で種子を採るために栽培されてきた古くからの植物です。

スイスの企業Bcompは、この新素材で大きな前進を遂げました。標準的なエポキシ樹脂を含浸させることができる亜麻繊維の織物であるAmplitexという補強材を生産しています。カーボンファイバーと同様に、さまざまな用途に合わせて異なる織り方や重量で製造することができます。ボディパネルなどの準構造用途では、Amplitexは’Powerribs‘と呼ばれる内面の補強材に接着されます。これもまた亜麻から作られており、3Dの格子状の構造で、完成した部品に剛性を加えます。

カーボンファイバーに代わる環境に優しい亜麻

自動車を軽量化し効率を高めることにはコストが伴います。軽量素材は製造時により多くのエネルギーを消費し、より多くのCO2を排出する可能性があるためです。カーボンファイバーがその一例です。繊維の製造に用いられる炭化工程では、求められる特性に応じて1000℃から3000℃の温度が必要で、大量のエネルギーを消費します。また、カーボンファイバーは高品質のカーボンファイバー織物にリサイクルすることもできません。

Bcompによれば、ボディにカーボンファイバーの代わりにAmplitexとPowerribsの組み合わせを使用すると、製造時のCO2排出量を75%削減できます（エポキシを用いたPowerribs付きAmplitexは1平方メートルあたり16.9 kgのCO2、カーボンファイバーとエポキシは1平方メートルあたり約45.6 kgのCO2）。また、薄い積層材において、カーボンファイバーと同等の剛性と重量を実現しながら、天然繊維は最大30%安価です。

畑から生地に至るまで高温を伴う工程はなく、亜麻は自然に栽培され、加工は水を用いて行われます。あらゆる種類の織物にするために亜麻を収穫した後、亜麻は一定期間畑に置かれ、外側の表皮が分解されて繊維を取り出しやすくなるとともに、土壌も豊かになります。

Amplitexは成長過程で大気中のCO2を吸収する植物から作られているため、使用後に焼却してもCO2中立であり続けます。カーボンファイバーとAmplitexはどちらも再生可能資源由来ではないエポキシ樹脂を使用しており、樹脂によるCO2排出はカーボンファイバーに比べて比較的低いものの、Bcompはより持続可能なバイオ樹脂の開発をパートナーと進めています。多くの先進技術と同様に、この技術も自動車分野でデビューを果たしており、今年はMcLarenのF1シートがカルロス・サインツとランド・ノリスのために製作されました。9月には、Porscheモータースポーツの新しいPorsche Cayman 718 GT4 CS MRが、Amplitexの Powerribsを使ったフルボディキットを装着してニュルブルクリンク24時間レースで披露されました。

この技術移転は、すでに市販車にも広がりつつあります。PolestarコンセプトのインテリアパネルはAmplitexで作られており、Bcompは2021年に「大規模モビリティ」向けの製品を発売することを期待しています。重要なのは、インテリアがますます環境に配慮したものになっていることです。Polestarコンセプトは、インテリアパネルのプラスチックに代わるBcompの持続可能な代替品を示しています。Polestarは、リサイクルされたペットボトル由来の糸で作られた生地も使用しており、KvadratによるJaguar Land Roverのレザー代替素材も、一部はリサイクルボトルから製造されています。