Avremo presto l’auto di cellulosa?

Mancando dei dati sul comportamento in caso di scontri, per tanto tempo il legno veniva usato sulle vetture solo a scopi decorativi. Ora si conoscono meglio le caratteristiche di tale materiale naturale e l’industria automobilistica ne esplora l’uso in vari settori. Desta molto interesse il legno di latifoglie.

«Dovresti cercare i faggi», questo detto, che è stato erroneamente considerato un avvertimento di come bisogna comportarsi durante i temporali, ha acquisito un nuovo significato. Oggi i faggi sono molto richiesti perché il loro legno è particolarmente compatto e i ricercatori ne stanno testando un possibile uso nella costruzione di veicoli. Uno dei motivi è la ricerca frenetica di materiali leggeri che consentano di ridurre il peso delle auto, diventate sempre più pesanti.

Anche il fatto che le grandi masse dei Paesi emergenti stanno scoprendo l’auto ha posto da qualche tempo al centro dell’interesse dell’industria automobilistica la ricerca di materia prima rinnovabile. Compreso il buon vecchio legno, i cui vantaggi sono evidenti. È stabile, facile da riciclare, relativamente leggero ed ecologico. Ad esempio, per produrre una tonnellata di alluminio ci vogliono circa 70 volte di energia grigia in più rispetto al legno, mentre per una tonnellata di acciaio ne servono circa 20 volte in più. L’energia grigia designa la quantità di energia necessaria durante l’intera durata di vita di un prodotto.

Tuttavia, mentre il comportamento in caso di urto con materiali omogenei come l’acciaio e la plastica può essere facilmente calcolato con una simulazione computerizzata, per il legno composito mancano i relativi dati e modelli. Senza simulazioni affidabili sui materiali, queste materie non possono essere utilizzate nell’industria dell’auto. Perciò il legno è usato principalmente per scopi decorativi.

Ma che anche per il legno si possa prevedere il comportamento è stato dimostrato qualche anno fa da uno studio su larga scala dell’Università di scienze agrarie di Vienna (Boku), della TU di Graz, del centro di competenza «Das virtuelle Fahrzeug» (il veicolo virtuale) e di alcuni partner dell’industria. I risultati sono stati talmente promettenti che nel 2016 è stato avviato il progetto quadriennale «Wood C.A.R.», nel quadro di un programma di incentivazione austriaco. Partner scientifici e aziende come Man, Weizer o Mattro stanno attualmente conducendo ricerche soprattutto in situazioni di collisione, per vedere in quali aree sarebbe adatto il legno. Si lavora con costruzioni di legno compensato, che vengono combinate con sostanze fibrose, plastica o metallo.

«L’attenzione si focalizza sui legnami di latifoglie, perché hanno un buon grado di deformazione», indica Ulrich Müller della Boku di Vienna e responsabile scientifico di Wood C.A.R. «Ci concentriamo sui faggi e sulle betulle a causa delle loro proprietà tecnologiche e meccaniche, nonché delle possibilità di lavorazione». Inoltre a seguito dell’aumentata stabilità del patrimonio forestale in Europa centrale attualmente si assiste al ripopolamento dei boschi verso una quota maggiore di latifoglie. «Soprattutto in Germania, ciò si traduce già oggi in una presenza di faggi accresciuta rispetto a 20 anni fa. Di conseguenza, ci sono diversi progetti di ricerca riguardanti l’utilizzo di queste nuove risorse di legname».

Attira l’attenzione anche un progetto finlandese molto interessante. Ricercatori dell’Università Metropolia di Helsinki hanno sviluppato il prototipo Biofore assieme al produttore di carta e cellulosa UPM. Il telaio di questa quattro posti è costituito di normale carbonio, ma i parafanghi, le fiancate interne delle portiere e del tetto, nonché il rivestimento del cruscotto, sonocostruiti con un mix di plasticacellulosa. E i rivestimenti esterni delle portiere sono di fibre di cellulosa. La cellulosa è il principale componente delle pareti cellulari vegetali. «Sono di acciaio solo le parti che potrebbero essere pericolose in caso di collisione, quali l’asse anteriore e le aree dietro il paraurti anteriore, così come il motore e le sospensioni», precisa Pekka Hautala, responsabile della facoltà di tecnica automobilistica e meccanica dell’università. Dal 2014 i finlandesi espongono la loro «auto di legno» nei saloni auto di tutto il mondo e la testano su piste di prova.

E qual è il bilancio? «Durante le simulazioni di collisione abbiamo constatato che il telaio di carboniocellulosa si deformava dell’80 percento in meno che se fosse stato di acciaio», indica Hautala. Inoltre il materiale non è deperito durante gli ultimi quattro anni. La sua conclusione: «Qualsiasi componente di plastica all’interno di un’auto potrebbe essere sostituita con una realizzata in materiale composito plasticacellulosa ». A ciò si aggiunge il fatto che il prototipo Biofore funziona a biodiesel, estratto dall’olio di pino ottenuto durante la fabbricazione della carta. «Esso produce il 50 percento in meno di emissioni di CO2 per chilometro rispetto al gasolio convenzionale e potrebbe essere usato su ogni veicolo a diesel», indica Hautala. In settembre le autorità finlandesi verificheranno se il prototipo può ottenere l’immatricolazione su strada. Dopodiché il miracolo di legno finlandese potrà essere testato in condizioni reali.

Testo Juliane Lutz
Foto ALD