Kdy 100 koňských sil zahřmí pod ananasovou kapotou?

Vědci v Brazílii využili surovinu, kterou mají doslova na dosah ruky. Napadlo by vás, když se díváte na ananas, vyrobit z něj automobilovou karoserii? Přírodní vlákna z tropického ovoce jsou však pro takové účely prý velmi vhodná. Od nápadu nebylo daleko ke skutku a pod karoserií z nanocelulózy zaburácel motor.

Nekovová auta už nějakou dobu brázdí silnice různých států. »Auto na trsátka«, legendární Trabant, bude známý zřejmě ještě i příští generaci.
Ovšem seriozní trendy v současném automobilovém průmyslu směřují, co se materiálů týče, k novinkám biologického původu. V testech se jeví dobře vlákna ananasu, kokosových skořápek, konopí, fíků, agáve nebo bambusu.
V Brazílii sáhli po tom, co roste všude okolo, po listech z banánovníků nebo po ananasu.

Bioplastová budoucnost
Už Henry Ford (1863–1947) využíval při výrobě komponent dveří svých automobilů sóju, dnes jeho následovníci v automobilce Ford vsadili na vlákna jihoamerického sisalu (agáve sisalová).
S podobnými technologiemi experimentuje poměrně úspěšně také Toyota a Lexus. Ovšem bioplasty tvoří zatím jenom 0,2 % z celkového ročního objemu vyrobených plastů. Podle některých prognóz však začínají významně konkurovat lehkým plastům vyrobeným na bázi ropy, PET (polyethylentereftalát) a polystyrenu.
Isamotný PET je však možné připravit i jinak. Výsledky nedávné studie univerzity v nizozemském Utrechtu ukázaly, že až 90 % plastů bude v budoucnu možné zaměnit za bioplasty. Jejich využití pro různé typy výrobků by pak mohlo růst dost nepředstavitelným tempem až na 37 % do roku 2013.

Potká se na křižovatce Lexus s Prckem?

Nanocelulózové plasty se používají pro řídicí panely, nárazníky a některé další součásti karoserie. Automobilka Lexus vyrábí některé z větších komponent modelu CT 200h (např. bočnice podlahy »kufru“«, vlastní podlahu i obložení) z bioplastů obsahujících 30 % polyetylen tereftalátu (PET) rostlinného původu.
Výrobce myslí nejen na výrobu a prodej, domýšlí použití auta až do konce. Výhodou nového plně hybridního modelu je proto i konstrukce umožňující snadnou demontáž, včetně rozmístění recyklačních značek na obložení v přední a zadní části vozu i na výklopné zádi s cílem maximálně usnadnit následnou recyklaci.
Tým českých konstruktérů vytvořil i designérsky zajímavý elektromobil prezentovaný pod názvem Prcek. Městské vozítko, které na základní konstrukci z lehkého hliníku nese recyklovatelné umělé a přírodní materiály (korek, kokosová vlákna).

Plasty vyrobené vlastně z cukrů
V laboratoři univerzity v brazilském Sao Paulu vytvořil tým vedený profesorem Alcidem Lopezem Leãem materiál nové generace pro výrobu bioplastů pro výrobu automobilových dílů. To je myšlenka, se kterou přišla už před mnoha lety japonská Toyota, ale tehdy ještě neměli konstruktéři k dispozici nanotechnologie. Brazilští vědci totiž použili technologii založenou na nanocelulóze.
Celulóza je polysacharid, složitý cukr, poskládaný z jednoduchých molekul β-glukózy, který je hlavní složkou primárních buněčných stěn a spolu s ligninem (polyfenolická látka) je součástí sekundárních buněčných stěn (viz rámeček). V obecné řeči je někdy zaměňovaná za mezistupeň při výrobě papíru, který se ovšem přesně nazývá buničina.
Příslušným zpracováním dřeva je možné vyrobit nanocelulózová vlákna tak tenká, že jsou 50 000 tenčí než lidský vlas. Ta se pak stávají důležitým komponentem pro výrobu vyztuženého plastu. Pokud to technologie vyžaduje, je možné nanocelulózu kombinovat s plasty na bázi ropy, ovšem výsledný materiál by měl být tak jako tak stále biologicky rozložitelný.

Nanotechnologie z tlakového hrnce
Jako klíčovou surovinu použili Brazilci zemědělský odpad. Listy a stonky banánovníků, ananasy a další ovoce s pevnými slupkami se zpracovávají v zařízení ne nepodobném obrovskému tlakovému hrnci. Přisypou se příslušné ingredience a výsledkem je jemný pudr.
„V podstatě jsme se použili velmi jednoduchý proces podobný technologii zpracování celulózy a papíru znovu a znovu v několika cyklech. Jsme schopni přejít od mikrorozměrů až na nanorozměry nebo až na molekulární úroveň“, vysvětluje profesor Leão.
Co se nákladů týká, pak na výrobu 45 kg superpevného lehkého plastu je zapotřebí méně než 0,5 kg nanocelulózy.
Nanocelulózový laminát je o 30 % lehčí a více než čtyřikrát pevnější než na ropě založené plasty a snadno vítězí nad materiály z uhlíkových vláken či sklolaminátu
Bioplasty vyráběné s nanocelulózou jsou také podstatně odolnější proti poškození teplem, vodou nebo rozlitými organickými rozpouštědly, třeba benzínem.

Bude i neprůstřelná vesta z banánu?

„Dříve to bylo 50 % biologicky nerozložitelných, neobnovitelných zdrojů, založených na ropných plastech a nyní jsme došli k 100% biologicky rozložitelnému, obnovitelnému a dokonale ekologickému materiálu,“ zdůrazňuje Leão. Je přesvědčen, že tím se pro uživatele stává auto odolnější, úspornější i přátelštější k životnímu prostředí.
Plasty vyrobené z nanocelulózy mají ještě jednu výhodu oproti konvenčně vyráběným plastům. Nanocelulózová vlákna se údajně mohou pevností porovnávat i s kevlarem, což je vlákno z tzv. para-aramidů (aromatických polyamidů), patent firmy DuPont. Původně mělo nahradit ocelové vyztužení pneumatik, ale pro jeho neobyčejnou pevnost i nízkou hmotnost se bez něj brzy neobešly lana, plachty nebo neprůstřelné vesty.

Šamanské zelené auto
Vědci ze Sao Paula očekávají, že se komponenty pro výrobu aut vyráběné s využitím „jejich“ nanocelulózových vláken dostanou na trh do dvou let.
Optimisticky předpovídají, že by jednou mohly nahradit i původní materiály, tedy ocel a hliník. Jedním z podstatných efektů nahrazování dosavadních materiálů bioplasty by bylo i snížení hmotnosti vozidel.
Výrobci automobilů, například už zmíněná automobilka Ford nebo Toyota, se o to snaží už dlouho, protože podle zákona zachování hmoty a energie by se tím snížila spotřeba paliva, zvýší dojezd, a tím praktičnost i atraktivita modelu. Samozřejmě spolu s ekologickou hodnotou. Neboť energie potřebná k pohonu vozidla, vždycky něco stojí, ať už ji bereme kdekoliv.
„Šamanská“ zelená auta z pralesů jsou ekologická ve skutečném smyslu toho slova“, je přesvědčený profesor Leão. Možná se jednou podaří vyměnit podobně geniálním způsobem i jejich současný pohon za jiný, také šamanský a ekologický.

Dokonalá architektura

*Když budeme loupat rostlinnou buňku »zvenčí«, nejprve uvidíme střední lamelu složenou z pektinových látek (hořečnatých a vápenatých pektinů), která při dělení buňky i v pletivu odděluje buněčné stěny sousedících buněk.
*K ní přilehá tzv. primární stěna, která je postavená hlavně z celulózy, hemicelulózy a pektinů.
*Celulózová vlákna se v ní uspořádáním podobají síti. Je poměrně pružná a snadno roste do šířky, takže nijak neomezuje buňku v růstu.
*Když buňka růst přestane, může se k primární buněčné stěně přidávat ještě další, tzv. sekundární, obsahující mnoho organických a anorganických látek. Celulózová vlákna jsou v ní uložená souběžně.

Sladký, šišatý a chocholatý
Ananas je plod rostliny ananasovníku chocholatého (Ananas comosus) a pochází z Jižní Ameriky. Plod vzniká srůstáním dužnatých bobulovitých semeníků seskupených okolo zdřevnatělé osy. Když ji vykrojíte, dostanete jedlou dužinu, která obsahuje průměrně 86 % vody, 10 % sacharidů, 1,2 % vlákniny, minerály a zajímavé funkční sloučeniny. Např. vitamín A (retinol nebo jeho derivát), B1 (thiamin), B2 (riboflavin), niacin a vitamin C (toho mimochodem asi 20 % doporučené denní dávky v 100 g). Celá rostlina pak obsahuje ještě širší spektrum zajímavých sloučenin, například enzym bromelain, po kterém se sice nehubne, jak mnozí věří, ale napomáhá štěpení látek bílkovinné povahy a i díky tomu může působit protizánětlivě. Ulevuje tak slinivce břišní, odbourává otoky a odvodňuje nebo pomáhá při střevních poruchách a průjmech.

Rubriky:  Ekologie
;
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Fotony a energie

Fotony a energie

Foton je elementární částicí, kterou je popisováno kvantum...
Jak se žilo paraceratheriu?

Jak se žilo paraceratheriu?

Paraceratherium (dříve známé jako Indricotherium) byl obrovský bezrohý nosorožec, který...
Ještěři, kteří ovládali svět

Ještěři, kteří ovládali svět

Dinosauři, to je fascinující skupina zvířat, která v historii naší planety...
Jak mor vylepšil člověka?

Jak mor vylepšil člověka?

Evropou kráčí černá smrt a zanechává za sebou zkázu, poloprázdná města...
Jak odolat spavé nemoci?

Jak odolat spavé nemoci?

Zmapování genů, které zřejmě zodpovídají za menší náchylnost k...
Vejce, která hrají všemi barvami

Vejce, která hrají všemi barvami

Tinama větší (Tinamus major) hrabavý pták, velikosti krocana, žijící v deštných...
Operace oka femtosekundovým laserem

Operace oka femtosekundovým laserem

Při operacích oční rohovky bývají používány femtosekundové lasery. Jde o tzv....
Co se šroubuje v buňce?

Co se šroubuje v buňce?

Deoxyribonukleová kyselina (DNA) byla prvně popsána v roce 1869...
Destilací k alkoholu

Destilací k alkoholu

Alkohol se vyrábí kvašením čili fermentací. To je vedlejší produkt...
Zbaví nás plastů potemníci?

Zbaví nás plastů potemníci?

Na světě se každoročně vyprodukuje přes 300 milionů tun plastů. Část lze...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Mata Hari: Exotická tanečnice a špiónka skončila na popravišti

Mata Hari: Exotická tanečnice a...

Mata Hari, exotická tanečnice vystavující své...
5 technologií budoucnosti: Stanou se dopravní zácpy minulostí?

5 technologií budoucnosti: Stanou...

Člověk, který žil v roce 1914, by asi...
Neviditelná hrozba v klimatizaci: Víte, jak rychle se můžete nakazit v letadle?

Neviditelná hrozba v klimatizaci:...

Existuje celá řada katastrofických filmů, jejich...
Fenomén nose art: Umění na trupech bombardérů

Fenomén nose art: Umění na trupech...

Zatímco v jejich kokpitu se muži s kniplem v...
Unikátní delikatesa: Modrý tuňák si podmanil Japonsko!

Unikátní delikatesa: Modrý tuňák...

„Vy nemáte modrého tuňáka?“ ptá se nevěřícně otec,...
Obrazem: Britské Pompeje vydávají svá tajemství

Obrazem: Britské Pompeje vydávají...

Před třemi tisíci lety došlo v Anglii k tragédii....
Neuvěřitelné: Roboti se dočkají vlastního internetu!

Neuvěřitelné: Roboti se dočkají...

V České republice využívá internet, byť třeba...
VIDEO: Duch nad dětskou postýlkou!

VIDEO: Duch nad dětskou postýlkou!

Jade Yatesová z Austrálie chtěla mít jistotu, že...
Mumie z oázy Bahariya: Leží na nich temná kletba?

Mumie z oázy Bahariya: Leží na...

Zatímco mnohé kletby zvěčněné na stěnách...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.