Graphene Flagship, ambiciozna evropska istraživačka inicijativa pokrenuta 2013. godine, ostvarila je značajan napredak u unapređenju inovacija zasnovanih na grafenu za automobile u poslednjih deset godina.
Projekat ispituje kako se grafen(dvodimenziona ugljenička struktura debljine jednog atoma), sa svojim vrednim svojstvima, bavi ključnim izazovima u automobilskom sektoru, kao što su efikasnost goriva, reciklaža i uticaj na životnu sredinu.
Grafen ima potencijal da pokrene značajan napredak u automobilskoj industriji — od jačanja strukturnih komponenti do poboljšanja efikasnosti i bezbednosti elektrohemijskog skladištenja energije (tj. baterija) u električnim automobilima, kao i poboljšanja performansi automobila koji se samostalno vozi. Graphene Flagship je orkestrirao brojne projekte koji istražuju prednosti grafena u automobilskim aplikacijama i kako se vozila mogu poboljšati. Graphene Flagship sada vidi da se ovo istraživanje i razvoj ostvaruju.
Na kraju, ovi projekti se unose u 17 ciljeva održivog razvoja Ujedinjenih nacija (UN). Ciljevi uključuju korišćenje proizvoda sa omogućenim grafenom kako bi se osiguralo dobro zdravlje i blagostanje, pristupačna i čista energija, održivi gradovi i zajednice, odgovorna potrošnja, kao i poboljšanja industrijskih inovacija i infrastrukture u Evropi. Za automobilski sektor, projekti uključuju širok spektar krajnjih aplikacija za karakteristike i instalacije vozila koje imaju potencijal da poboljšaju održivost na tržištu.
G+BOARD
U saradnji sa nekoliko industrijskih partnera, uključujući Nanesa i Centro Rierche Fiat u Italiji, projekat volana i instrument table sa poboljšanim grafenom G+BOARD uključuje materijale na bazi grafena kako bi se stvorila lagana i efikasna alternativa. Korišćenjem elektro-termičkih provodnih grafen-poliuretanskih premaza, G+BOARD nudi brže, efikasnije i ujednačeno zagrevanje uz niske troškove proizvodnje. Ova inovacija smanjuje potrošnju goriva i poboljšava postupke demontaže i reciklaže, usklađujući se sa ekološkim ciljevima automobilske industrije.
Pored toga, projekat je razvio provodnu kompozitnu kontrolnu tablu na bazi grafena, koja olakšava instalaciju, manju težinu, poboljšanu efikasnost goriva i mogućnost recikliranja na kraju životnog veka. Povećanje težine vozila biće ključno za masovnu upotrebu električnih vozila (EV) u narednim godinama.
AUTOVISION
Trenutno, samovozeći automobili koriste vidljive kamere, ali u gustim scenarijima slabe vidljivosti ove kamere su nedovoljne. Budući autonomni automobili će koristiti LIDAR senzore, oslanjajući se na pulsni laser za merenje udaljenosti i stalno skeniranje područja oko njih.
Projekat AUTOVISION fokusira se na povećanje bezbednosti automobila koji se samostalno voze u nepovoljnim vremenskim uslovima. Integracijom senzora slike zasnovanih na grafenu, razvijenih u saradnji sa industrijskim partnerima Aixtron u Velikoj Britaniji i Veoneer u Švedskoj, projekat ima za cilj da poboljša performanse sistema kamera. Ovi napredni senzori nude poboljšanu vidljivost, omogućavajući bezbednije iskustvo vožnje u izazovnim vremenskim uslovima. Ovaj projekat je takođe podstakao razvoj Graphene Flagship spin-off-a, Qurv, kompanije koja se fokusira na tehnologiju snimanja za sledeća generacija rešenja kompjuterskog vida.
Maziva, ulja i antikorozivne boje
U partnerstvu sa različitim organizacijama, Graphene Flagship je istražio integraciju grafena u automobilske komponente radi poboljšanja performansi i održivosti. Upotreba grafena u posudama za ulje omogućava efikasno zagrevanje ulja zbog visoke toplotne provodljivosti grafena. Ovo se bavi pitanjima vezanim za viskozitet na niskim temperaturama i poboljšanjem funkcionalnosti vozila tokom zime.
Vozila koja koriste ulje pod pritiskom u svom hidrauličnom servo upravljaču su u opasnosti od kvarova ako je, na primer, vozilo parkirano napolju tokom zime, jer ulje ima veći viskozitet na temperaturama ispod 5°C.
Graphene-XST, inovativni start-up koji radi sa grafenom, u saradnji sa Graphene Flagship, takođe je razvio maziva poboljšana grafenom. Ova ulja za podmazivanje koriste jedinstvena svojstva grafena za smanjenje habanja u dizel i benzinskim motorima. Atomski tanki slojevi grafena omogućavaju glatko klizanje i minimalno trenje, što rezultira motorima koji su sigurniji, efikasniji i proizvode manje mehaničke buke. GTX-Lube asortiman nudi prilagođena rešenja za različite tipove motora, promovišući dugovečnost i performanse.
S druge strane, različiti vodeći industrijski partneri u oblasti grafena, uključujući osnovne i pridružene članove kao što su Barpimo i Talga, razvijaju antikorozivne boje poboljšane grafenom sa poboljšanim performansama za automobilsku industriju.
Komponente lake težine
Zamena tradicionalnih materijala kompozitima ojačanim grafenom u automobilskim delovima, kao što je prednji nosač (FEC), nudi smanjenje težine, uštedu troškova, mehanička poboljšanja i značajno smanjenje CO2.
Jedan primer je automobilska kompanija BAC. Poznata po svojoj laganoj tehnologiji, prihvatila je svojstva grafena da poboljša strukturne performanse komponenti od ugljeničnih vlakana u svojim automobilima. Ugrađivanjem grafena u panele od ugljeničnih vlakana BAC Mono i Mono R, broj potrebnih listova je smanjen sa tri na dva, što je rezultiralo značajnim smanjenjem težine – panel koji je težio 41 kilogram (KG) pao je na samo 32 kilograma ( KGs) nakon upotrebe grafena.
Štaviše, dok BAC-ova inovativna upotreba grafena pokazuje svoju posvećenost laganoj tehnologiji, ovakva tehnološka dostignuća takođe igraju ključnu ulogu u napretku električnih vozila (EV), posebno u povećanju trajanja baterije i ukupnih performansi.
Baterije
Govoreći o baterijama u elektronskim automobilima (e-automobilima), projekat GrEEnBat iz Graphene Flagship okuplja snage vodećih evropskih kompanija u ovom pravcu kao što su Varta i BMW i fokusira se na razvoj silicijum-grafenskih kompozitnih anoda za litijum-jonske visoke gustine energije. baterije (LIB). Iskorištavanjem potencijala grafena, projekat ima za cilj stvaranje baterijskih modula koji mogu da se takmiče sa projektovanim najsavremenijim tehnologijama dostupnim 2025. sa ciljem dugotrajnih baterija koje omogućavaju vožnju elektronskim automobilima na duže udaljenosti.
Inovacija na delu
Na godišnjoj konferenciji Graphene Flagship-a, Graphene Week 2023, učesnici će moći da vide rezultate ove inovacije. Partnerstvo kompanije Graphene Flagship sa Dallara Automobili spa, italijanskim proizvođačem automobila, dovelo je do razvoja sportskog automobila, Dallara Stradale.
Uz inovacije naučnika iz kompanije Graphene Flagship, Dallara ima unutrašnjost otpornu na vatru poboljšanu grafenom. Bezbednost je oduvek bila briga u sportskim automobilima zbog rizika od požara nakon nesreća. Preko Graphene Flagship Work Package Composites, Dallara je sprovela testove koristeći kompozite poboljšane grafenom u Stradaleu, što je rezultiralo izuzetnim napretkom.
Unutrašnjost automobila sadrži kompozitni materijal sa visokim sadržajem grafena od 10 procenata težine, što ga čini veoma inovativnim na trkačkom i automobilskom tržištu. Ovaj materijal ne gori i ne emituje dim, uspešno je prošao strogi test vertikalne zapaljivosti (UL94-V), što je značajan bezbednosni zahtev u automobilskoj industriji.
Pored toga, drugi kompoziti koji se primenjuju na delove karoserije automobila pokazuju poboljšana svojstva savijanja, otpornost na deformacije i poboljšane mogućnosti disipacije energije. Dok je grafen Stradale trenutno prototip koji prolazi kroz proces homologacije, mogućnost proizvodnje ograničenog izdanja sa komponentama grafena u budućnosti ostaje otvorena. Polaznici Graphene Week 2023 biće pozvani da vide i ovo i BAC automobile na ovogodišnjem mestu održavanja Graphene Week-a, Švedskom izložbenom i kongresnom centru i Gothia Tovers u Geteborgu, Švedska.
Kroz pionirske projekte i saradnju, Graphene Flagship je napravio značajan napredak u revolucionisanju automobilske industrije. Koristeći svojstva grafena, ove inovacije doprinose efikasnosti goriva, reciklaži, bezbednosti i smanjenom uticaju na životnu sredinu. Graphene Flagship će nastaviti da pokreće napredak dok prelazi u novu fazu Horizon Europe, učvršćujući poziciju Evrope kao lidera u istraživanju grafena.
izvor&foto: industryeurope
