现在轿车使用的轮胎中,有10%至40%的成分来自橡胶树的天然橡胶,为的是保证轮胎在低温环境下的韧性及防止产生细微裂痕。全球每年生产的天然橡胶有三分之二被用于制造轮胎。以泰国和印度尼西亚为代表的东南亚国家作为橡胶树种植大国,现面临着无法扩大种植面积的限制。其实早在若干年前,轮胎行业便开始寻找替代原材料,以缓解天然橡胶的产量瓶颈。近年,一种从哈萨克斯坦蒲公英根部生产出天然橡胶的技术逐渐成熟,并在试点厂房中实现了天然橡胶的量产。今天我们就一起了解一下用蒲公英制造轮胎的技术。
去年夏天德国大陆集团宣布,利用蒲公英橡胶“Taraxagum”制造出了轮胎,并且正在进行测试。这种橡胶是大陆与弗劳恩霍夫研究所、JuliusKuehn研究所等共同研制出来的。这种轮胎的胎面全部使用蒲公英天然橡胶聚合物。该公司计划在5~10年后开始生产这种使用蒲公英橡胶的轮胎。
汽车轮胎一般使用10~30%的天然橡胶,卡车用轮胎使用天然橡胶的比例要高于乘用车。现在,天然橡胶的需求大于供给,预计今后需求还会扩大。将来天然橡胶可能会严重供不应求。
现在,轮胎使用的天然橡胶是利用橡胶树的树液制成的。源自橡胶树的天然橡胶只有靠近赤道的橡胶产区可以生产。要想防备橡胶树病害造成的减产及合成橡胶使用的原油价格暴涨等,确保轮胎材料稳定,就必须有天然橡胶的替代来源。
用蒲公英生产橡胶的优势
相较于从橡胶树中提炼天然橡胶,使用蒲公英根部生产天然橡胶对于气候的依赖远远低于前者。此外,蒲公英的种植要求非常低,有利于降低种植成本。通过在离生产基地相对较近的区域种植蒲公英,还能大幅度降低物流成本以及对环境造成的负担。
在DNA标记技术的帮助下,技术人员已经掌握了每个基因所对应的分子性能,使得他们能够有效地实现种植特别高产的蒲公英品种。科学家们已经证明他们培植出的蒲公英品种生产的橡胶与橡胶树生产的性能和品质相若。蒲公英生产出的橡胶更为强韧、产量更高。关于天然橡胶的种类
天然橡胶可以从不同植物中提取出来,例如:三叶橡胶树、银菊、蒲公英、杜仲等。而从不同植物中提取出的天然橡胶化学成分与物理特性不尽相同,因而会被制成不同种类的天然橡胶,被用于制造轮胎的不同部分。
大陆集团正在推进从俄罗斯蒲公英的根部采集天然橡胶液作为轮胎原料使用的研究。蒲公英在温暖的气候下生长,在不适合粮食生产的土地上也可以种植。另外,如果能在轮胎生产工厂附近种植,还可以减少原料运输成本和CO2排放量。橡胶树种植后7年才能开始采集树液,而蒲公英只需1年。另外,该公司研究的俄罗斯蒲公英不用特殊的基因工程就可以优化。如果成功大量生产,则能大幅取代橡胶的需求,有助于整体环境的保护与发展。
大陆集团从2014年夏季开始制造Taraxagum轮胎,并于夏季和冬季在德国和瑞典的试验场地进行了轮胎测试。测试结果非常理想,其特性与使用原有天然橡胶的轮胎相当。但是,要想实现产业化,还存在几个重要课题。其中之一是如何根据需求变化调整从栽种到收获的农业流程。
含有蒲公英橡胶成分的轮胎或将逐渐成为今后轿车轮胎的主流产品,其性能表现值得期待。