Verdens første tog laget av karbonfiber er klart

T-banetoget er bygd av Qingdao Sifang Rolling Stock, et datterselskap av det børsnoterte og statskontrollerte China Railway Construction Corporation.

Toget ble nylig avduket under en seremoni i den kinesiske havnebyen Qingdao i provinsen Shandong. Det oppgis å være verdens første tog som er bygget med chassis (rammeverk) og karosseri av karbonfiberkompositt, som er et både lett og sterkt materiale.

Chassiset skal bli 50 prosent lettere og karosseriet 25 prosent lettere sammenlignet med bruk av konvensjonelle materialer, opplyser Qingdao. Men det fremgår ikke om karbonfiberen er sammenlignet med stål, aluminium eller en kombinasjon.

7 prosent mindre energi

Hele toget blir dermed 11 prosent lettere. Qingdao Sifang anslår at energibehovet reduseres med 7 prosent, noe som igjen minsker CO₂-utslippene med 130 tonn per år.

T-banetoget kalles for Cetrovo 1.0, alternativt Carbon Star Rapid Transit. Qingdao Sifang har gjennomført vellykkede tester av toget på fabrikken og planlegger å ta det i trafikk senere i år. Toppfarten er 140 km/t.

Sterkt, men dyrt

Karbonfiberkompositt er et svært sterkt materiale i forhold til vekten. Men også dyrt, hovedsakelig fordi produksjonen er tidkrevende og ofte krever manuelt arbeid. Karbonfiberkompositt er også vanskelig å resirkulere, i motsetning til stål eller aluminium.

Derfor brukes det mest i eksklusive produkter som sportsbiler eller der vektbesparelsen er av høyeste prioritet, for eksempel i fly. For eksempel består halvparten av den bærende konstruksjonen i passasjerflyet Boeing 787 av karbonfiberforsterket plast og andre kompositter.

Hva kostnaden for det kinesiske toget blir, fremgår ikke av pressemeldingen.

Forsker ser fordeler

Malin Åkermo er professor i lettvektsstrukturer ved det svenske universitetet KTH. På spørsmål om det er klokt å bruke karbonfiberkompositt for å bygge tog, svarer hun via e-post:

– Vi har forskning på KTH der vi ser på karbonfiber i tog, og det finnes mange fordeler. For øyeblikket er to doktorgradsstudenter involvert, og de har designet og analysert karbonfiberkomponenter som reduserer vekten for T-banetog med 400 kilo per løpemeter. For T-banevogner ser vi stor nytte i å redusere vekten ved bruk av karbonfiber, men nytten avhenger mye av hvilken type tog det er og bruken. Nytten er også stor for for eksempel dieseldrevne tog, sier hun.

Det finnes allerede eksempler på at karbonfiberkompositt har blitt brukt til å bygge bærende deler til tog, for eksempel en boggi (ramme for hjulaksler) utviklet av britiske Elg Carbon Fibre i samarbeid med universitetet i Huddersfield. Boggi’en ble presentert i 2019.

Alstom avviser karbonfiber

Den franske togprodusenten Alstom har i mange år evaluert og testet karbon- og glassfibermaterialer, men har besluttet å ikke fortsette med storskala bruk av disse, forteller Johanna Svedin, som er kommunikasjonsdirektør for Norden i Alstom.

– Før vi introduserer et nytt materiale, må det testes og evalueres svært grundig, og fordelene må veies opp mot den overordnede funksjonen, kostnadseffektiviteten og ikke minst bærekraften – der energieffektivitet er en nøkkelfaktor. Det krever en stor mengde energi å fremstille karbonfiber. Samtidig er det utfordringer med resirkulering av karbonfiber, sier hun.

I stedet jobber Alstom med såkalte multimaterialløsninger for å finne kompromisser mellom ulike teknologier.

Artikkelen ble først publisert på Ny Teknik for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.