木からクルマ？夢の素材CNF(セルロースナノファイバー)とは？

 

最近よく耳にする夢の新素材「CNF」について勉強してみました。

CNFはセルロースナノファイバーの略です。

もともとは木。木から繊維質を取り出します。これを重ねていくことで紙ができるのは、ご存知の通り。

紙は軽くて丈夫な素材ですが、これをもっともっと細く微細に行うことで限りなく軽く、丈夫にすることができます。この木材繊維をナノレベルまで解きほぐした素材がCNF(セルロースナノファイバー)です。

CNFは鋼鉄と比べても、重さは５分の１と軽く、しかも５倍の強度を持ちます。

軽さや丈夫さ以外にも、木材由来で入手しやすく、製造時のCO2排出量が少ないなど多くの特長があります。

自然由来、再生可能、リサイクルと、まさに脱炭素時代やリサイクル社会にぴったり、というわけで「夢の素材」と呼ばれています。

※CNFの電子顕微鏡写真  出展：京都大学

出展：環境省

木を材料にするということで、森林資源の乱獲や乱開発がちょっと心配になります。が、現実は国内では、使いみちのない樹木や 伐採材など 廃棄されるばかりでリサイクルされない森林資源がほとんどらしいのです。それを有効活用しようというのも背景にあるようです。

CNFは、政府環境省もSDGsや環境対策としてキモ入りの素材です。

https://cnf-ncm.net/index.html

軽量、高強度、高環境性ということで、CNFは自動車、家電、建築などの分野で、すでに活用が始まっています。

この他に 様々な産業ビジネスでの応用利用が期待されています。

ことに自動車での採用が目立つようです。

自動車は軽量化が変わらぬ課題です。燃費や電費を高める(航行距離を伸ばす)。材料コストを下げる。などが背景にあります。CNFを車体のいろいろな場所に使うことで、強度を維持しながら大幅な軽量化ができます。

CNFの自動車での搭載場所  出展：京都大学、環境省

木からクルマを作るというと、いまだに車体に木材を使用している英国のモーガンなんかが思い浮かびます。でも木で作ったクルマは、ロマンありますよね。

 軽量で高強度である特長を活かして、こうした自動車分野への適用の他に、家電など電子機器一般、住宅・建築などさまざまな分野への応用が期待されています。また「セルロース」であるという特長を活かして、食品や化粧品などへの応用も期待されています。

 電気をためる作用もあるため蓄電池への応用研究も進みつつあるそうです。

●セルロースナノファイバーで高性能蓄電池　東北大と日本製紙、開発へ

https://kahoku.news/articles/20210518khn000034.html

 

●CNFは単体だけではなく、樹脂やポリマーと複合化する応用もあります。

https://asahi-kasei-mobility.com/products/cnf/

 

CNFの製造は、やはり木材の加工ノウハウに一日の長がある、ということで製紙会社が有力なようです。

●製紙大手、木材新素材「CNF」に活路　収益確保へ用途探る

https://mag.executive.itmedia.co.jp/executive/articles/2110/08/news070.html#_ga=2.62042924.105324380.1633402772-2093093340.1628222466

製紙事業で培ったノウハウや、日本の豊富な木材資源を生かせるCNFを新たな経営の柱に育て、紙需要の減少による収益減を補いたい、としています。

国土の3分の2を森林が占める日本らしい夢の素材ということができますね。