Автомобиль из конопли: исторический факт или иллюзия

К настоящему времени мы хорошо осведомлены о многих применениях каннабис. Есть конопляный бетон, из которого строят дома. Трава также может сыграть огромную роль в текстильной промышленности. В общей сложности эта техническая культура может иметь до 25000 применений. Одна из самых интригующих — почти мифическая машина из конопли. 

В самом деле, это было источником множества спекуляций с тех пор, как в 1941 году Генри Форд предложил пластиковую машину из конопли. Многие люди размышляли о том, можно ли создать машину из этого сырья. В этой статье рассматривается история создания конопляного автомобиля Ford и современные автомобили, изготовленные из коноплеволокна. 

Действительно ли Генри Форд создал такую машину? 

Ответ — лишь отчасти. Предполагается, что Ford представил прототип автомобиля, сделанный в основном из конопли в начале 1940-х годов. Форд был большим сторонником сельского хозяйства и хотел помочь фермерам во время Великой депрессии. 

Он прекрасно понимал, что популярность автомобилей заметно возрастает. Форд считал, что если он сможет создавать пластиковые автомобили из сельскохозяйственных товаров, он сможет создавать более безопасные и доступные автомобили. Этот процесс также принесет пользу сельскому хозяйству. 

Целью было создать полностью пластиковый автомобиль, который был бы на 300 фунтов легче стальных моделей. Более того, эти автомобили будут иметь ударопрочность в десять раз больше, чем сталь. В феврале 1941 года в интервью New York Times Форд сказал, что его тестовая машина будет легче, безопаснее и доступнее, чем другие автомобили.

Хотя Форд использовал пластик для большей части автомобиля, он использовал прочные волокна, такие как конопля и рапс. К сожалению, тогда утверждения о том, что по крайней мере 70% автомобиля было сделано из каннабис, являлись ложными. На самом деле химики Форда создали пластик, состоящий из 70% целлюлозного волокна и 30% связующего из смолы. Целлюлоза же состояла всего на 10% из конопли. 

Таким образом, в кузове автомобиля было всего около 7% заявленной культуры. Тем не менее, мечта Форда так и не осуществилась. Трава уже была запрещена законом о налоге на марихуану 1937 года. Во время Второй мировой войны она ненадолго возродилась. Однако последняя разрешенная на федеральном уровне культура была выращена в 1957 году. 

Почему мы до сих пор не ездим на коноплемобилях? 

Есть несколько моделей автомобилей, в разработке которых использовались каннабис. Травяное сырье на 70% состоит из целлюлозы, что делает ее идеальной для создания пластика. 

Производители извлекают эту целлюлозу и производят ее методами, используемыми для изготовления традиционных пластиков. Они могут смешивать целлюлозу с уже существующими материалами для создания гибридов. 

Примеры конопляного автомобилестроения

В 2013 году BMW представила электромобиль i3. Согласно отчетам, он на 800 фунтов легче любого другого автомобиля в своем классе. В этом автомобиле используются марихуана и углеродное волокно. Другие крупные производители автомобилей следуют этому примеру. Например, компания Porsche использовала биокомпозиты из каннабис при создании своего автомобиля 718 Cayman GT4. 

Брюс Дитцен пошел еще дальше — бывший руководитель Dell потратил 200 000 долларов на создание своего уникального спортивного кабриолета в 2016 году. Он сделан из 100 фунтов тканой марихуаны и шасси Mazda. По словам Дитцена, его корпус по крайней мере в десять раз более устойчив к вмятинам, чем сталь. Следовательно, теоретически, после мелких аварий ему не потребуется серьезный ремонт. 

Экологические преимущества: биоразлагаемость и возобновляемость

Волокно чрезвычайно прочно и теперь разрешено для выращивания во многих странах. Более того, машина из конопли будет производить гораздо меньше выбросов, чем стандартные автомобили. В отчете Гринпис за 2018 год говорится, что на автомобильную промышленность приходится 9% общего углеродного следа в мире! При таком большом количестве причин для создания конопляных машин, почему дорога до сих пор не забита ими? 

Высокозатратный автомобиль Дитцена стоит около 200 000 долларов, тогда как стандартная версия того же автомобиля стоит около 40 000 долларов. Конечно, это был прототип, но стоимость производства конопляных машин все равно дороже, чем их стандартные аналоги. 

Возможно, теперь, когда выращивание марихуаны разрешено, цена упадет. Даже в этом случае большинство производителей автомобилей используют процесс сокращения затрат до уровня изящного искусства для увеличения прибыли. 

Превращение травы в композит для структурного использования стоит дорого

В конечном итоге это будет стоить больше, чем сталь в масштабе. Почему? Это связано с высокими затратами на рабочую силу. Сталь, напротив, дешевле в производстве, и ее гораздо проще использовать при производстве миллионов автомобилей каждый год. Если конопля будет использоваться в автомобильной промышленности более регулярно, производители наверняка найдут способы снизить затраты. Другой вопрос, может ли она стать дешевле в массовом производстве, чем сталь. 

Недостаток прочности на разрыв 

Во многом объясняется тот факт, что марихуана, по-видимому, прочнее стали. 2 марта в журнале Composites Part B: Engineering было опубликовано исследование, которое рассматривало механические свойства химически обработанных сэндвич-композитов, армированных пеньковым волокном. Исследователи использовали композиты из полиэфирной смолы для усиления волокна конопли.

Предел прочности на разрыв волокна составляет 50 МПа, а его модуль упругости составляет 3,5 ГПа. Неармированная полиэфирная смола имеет аналогичные уровни прочности и жесткости. Фактически, волокна не усиливают композит. Стекловолокно и углеродные волокна сейчас используются для создания кузовов автомобилей. Оба материала имеют прочность на разрыв, по крайней мере, в 30 раз выше, чем у конопли. 

Стекловолокно в 20 раз жестче; композиты из углеродного волокна в 150 раз жестче. Хотя машина Дитцена более устойчива к вмятинам, чем стальные, это не значит, что его машина лучше выдержит серьезную аварию. В настоящее время конопля содержится только в кузовах автомобилей. Шасси по-прежнему делают из стали или углерода, и это более важно, чем «кожа» автомобиля в случае аварии.

Заключительные мысли о том, почему у нас нет конопляных машин 

Попытка сделать большую часть машины из каннабис стоит дорого и приведет к получению более тяжелой машины. Однако можно использовать растение для создания кузова и обивки. Этот процесс может значительно снизить выбросы углерода в автомобильной промышленности. 

Даже создание частичной машины из конопли окажется полезным для планеты. В этом случае производители автомобилей могут найти способы снизить общую стоимость. Также было бы полезно, если бы правительства предлагали финансовые стимулы компаниям, использующим траву в производстве автомобилей. К сожалению, в наши дни это, по-видимому, основной способ стимулировать инновации.