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一輛完全由可回收和可再生材料製成的 Formula 3 賽車可能預示著汽車行業的未來發展方向。至少,這是英國一些研究人員的希望,他們製造了 WorldFirst,這是一款非同尋常的汽車,主要使用回收塑膠水和果汁瓶、馬鈴薯澱粉、胡蘿蔔纖維以及通常在回收或堆肥箱中找到的其他材料製成。
這輛汽車的最高時速達到 238 公里,自 4 月份首次從實驗室推出以來,已行駛超過 800 公里用於測試和演示。WorldFirst 在英國肯特郡的 Brands Hatch 賽車場進行了測試,由專業賽車手 Aaron Steele 駕駛。
英國華威大學華威創新制造研究中心 (WIMRC) 的工程師製造這輛汽車,是為汽車和醫療保健行業開發符合可持續發展目標的新材料的更大專案的一部分。WIMRC 生物材料工程師兼 WorldFirst 專案經理 James Meredith 表示,WorldFirst 賽車也是對賽車運動中兩個新興趨勢的回應:人們對更環保的賽車方式的興趣,以及組建一支有競爭力的 Formula 1 賽車隊的成本不斷攀升,導致一些贊助商望而卻步。(Formula 3 比賽通常被認為是車手希望參加 Formula 1 比賽的墊腳石。)
WorldFirst 汽車是一輛原理驗證車,表明使用回收和再利用的材料製造一輛功能正常的汽車是可能的。Meredith 說:“選擇使用哪些材料是基於這些材料的易加工性、我們需要製造的零件的形狀以及所需的機械效能。” 回收碳纖維用於汽車的大型部件,例如發動機罩。亞麻和麻纖維用於簡單的部件,例如用於改善空氣動力學的導流板和圍裙板。汽車的其他主要部件由碳纖維和玻璃纖維製成。
方向盤的外部部件由 Curran 製成,Curran 是一種由蘇格蘭 CelluComp 公司生產並從胡蘿蔔和其他根類蔬菜中提取的聚合物。Meredith 說,Curran 的特性與玻璃或碳纖維增強聚合物的特性相似。駕駛員座椅的內部由大豆基泡沫製成,而座套由亞麻製成的織物組成。
輪胎仍然由橡膠製成,儘管輪胎製造商 Avon Tyres(固特異輪胎橡膠公司的子公司)聲稱,它正在努力消除輪胎中最大的有毒汙染物之一,即多環芳烴 (PAH),PAH 用於幫助軟化橡膠。從不當處置的舊輪胎中滲出的 PAH 會汙染土壤和水,並且這種化合物在輪胎火災中會變成空氣傳播。
WorldFirst 賽車使用從巧克力脂肪中提取的生物柴油。Meredith 指出,用於此目的的巧克力脂肪實際上是食品工業中的廢料。“無論何時你燃燒用廢料製成的生物柴油,”他說,“都可以認為它是碳中和的。”
散熱器塗有 PremAir,這是一種催化劑材料,可以將汽車排放物中的臭氧部分轉化為氧氣——這是非常理想的,因為在地面臭氧是一種汙染物。
這輛車中的材料有多堅固和耐用?“就其耐用性而言——我們仍在研究中,”Meredith 說。“到目前為止,我們製造的所有零件仍然堅固耐用。天然纖維很可能對天氣影響的抵抗力較低,因為如果暴露在潮溼環境中,纖維會吸收水分然後降解。回收碳纖維和帶有回收樹脂的玻璃纖維應具有與標準材料相同的耐久性。”
多倫多大學生物複合材料和生物材料加工中心林業學教授 Mohini Sain 說,源自各種植物的生物纖維元件已經用於一些非賽車汽車元件中。一些製造商在門板、控制檯、輪胎罩和地墊中使用生物材料。Sain 說,最終,隨著技術的進步,生物材料將將用於更大的元件中,Sain 沒有參與 WorldFirst 專案。目前,一些生物纖維材料的效能與玻璃纖維一樣好,而且密度更小。Sain 指出,生物纖維在暴露於潮溼環境時確實會分解,但纖維塗有樹脂和塑膠以抵抗這種情況。
Meredith 預測這輛車的壽命應該與任何其他賽車一樣長,他說:“天然纖維部件的壽命很長,儘管它們的耐候性似乎不如現有材料。” 他補充說,最後,“理想情況下,所有天然纖維產品都可以粉碎並堆肥,碳纖維部件可以再次回收——儘管會略有降解。”