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奇葩黑科技:美科学家用番茄皮和鸡蛋壳制造轮胎

2017-03-17中国轮胎商务网

  将来有一天,在橡胶车轮行驶的公路上,你也可能看到番茄皮和鸡蛋壳的身影。美国俄亥俄州立大学的研究人员已经发现,食物垃圾可以充当橡胶轮胎的优良填料,特别是番茄皮和鸡蛋壳。测试显示,它们的性能都超过行业标准。这些填料与橡胶相结合可形成制造轮胎的橡胶复合材料。食物垃圾可以取代部分炭黑,即轮胎制造过程中长期使用的石油基填料,后者越来越难得到。

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  在开发清洁能源过程中,这种方法可以制造更环保的复合材料。俄亥俄州立大学生物材料教授卡特里娜·科尼什(Katrina Cornish)表示,利用番茄皮和鸡蛋壳作为轮胎填料可以帮助美国减少对外国石油的依赖,促使食物垃圾不再被送入垃圾填埋场,帮助保持橡胶产品制造过程的可持续性,特别是轮胎。科尼什说:“如果炭黑不足,我们可能不得不使用其他东西代替,你可以使用更好的鸡蛋壳。许多公司都给自己定位为环保企业,这是他们兑现承诺的最佳方式之一。”

  据美国环保署统计显示,食物垃圾约占垃圾填埋场所有垃圾的1/5。寻找食物垃圾不被送往填埋场的方法,不仅可以节省空间,还能帮助对抗气候变化,因为细菌会将食物和其他垃圾变成甲烷,而甲烷也是温室气体中的重要成员。通过恰当处理,食物垃圾可被用于发电、制造肥料、充当动物饲料等。现在,它们还可以被用来制造轮胎。

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  长期以来,科尼什就对寻找新的橡胶源感兴趣,并希望提高橡胶产量。为此,当她2010年来到俄亥俄州时,开始将食物垃圾视为潜在的轮胎填料。科尼什说:“我曾给俄亥俄州所有食品加工厂写过信,并说:‘如果你们有食物垃圾,我们很像仔细分析下。’我们收到35种不同的食物垃圾,包括面糊滴落物、泡菜汁、牛奶粉以及鸡蛋壳和番茄皮。我总是想要研究番茄皮,因为为我曾在加州待过很长时间,看到许多满载番茄的卡车,并且知道番茄皮十分坚韧,因此顶部的番茄没有压扁底部的番茄。”

  最初,科尼什也不知道应该如何利用鸡蛋壳。鸡蛋壳主要由碳酸钙组成,碳酸钙主要被用于添加剂,而非强化材料。而在从当轮胎填料时,后者显然更重要。但是科尼什发现,她的怀疑是错误的。鸡蛋壳具有多孔结构,可提供与橡胶接触的较大表面积,这种特性可被用于强化。科尼什说:“我们感到非常兴奋,它远比预期的更有价值。”他们还发现,番茄皮高温条件下非常稳定,可用于制造性能良好的材料。

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  科尼什实验室的博士后研究院辛迪·巴雷拉(Cindy Barrera)称:“填料通常让橡胶变得更坚固,但同时也令其缺少柔韧性。我们发现利用鸡蛋壳和番茄皮取代黑炭,可以产生协调效应,既可以增强橡胶强度,又可以保留柔韧性。”

  当然,通过添加鸡蛋壳和番茄皮,也会让橡胶变成红棕色,而非使用炭黑产生的黑色橡胶,颜色深浅取决于填料的添加比例。通常情况下,大约30%的汽车轮胎是用炭黑制造的,其成本随着石油价格变动。美国公司经常从外国购买炭黑。科尼什说:“轮胎行业的发展非常快,我们不仅需要更多天然橡胶,还需要更多填料。全球生产的轮胎数量始终在增加,为此各国都在大量使用炭黑,导致其供应日益紧张。”

  美国蛋农联合协会(United Egg Producers)数据显示,美国每年鸡蛋产量高达800亿枚。科尼什说,商业食品厂约消耗半数鸡蛋,还要付费将鸡蛋废料送至填埋场处理,通常含有矿物质的弹壳无法分解,那里也没有以吃钙为生的动物。美国农业部称,美国每年大约生产1500万吨番茄,大多数都被做成罐头或加工成产品。比如,当食品公司制作番茄酱时,会剥去番茄皮,因为其很难消化。

  科尼什担心为了种植橡胶树,更多森林将被砍伐。她正积极寻找橡胶代替品,包括橡胶蒲公英。的确是蒲公英,但与我们房前屋后草坪或花园中的入侵者不同。这些蒲公英的叶子越来越厚、越来越蓝,而其花朵却越来越小。更重要的是,其主根中类似奶状的汁液中含有天然橡胶粒子。

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  科尼什说:“橡胶蒲公英来自中国西北、哈萨克斯坦以及乌兹别克斯坦,但其也能在俄亥俄州的雪地上生长。我们正努力提高这种蒲公英的产量,同时让其变得更结实。如果能取得成功,它们就可像1年生的庄稼作物那样种植,同时能够创造许多加工类工作岗位。”

  与此同时,俄亥俄州已经为科尼什的公司EnergyEne颁发执照,并支持其进一步开发将食物垃圾变成轮胎填料的技术。可是科尼什强调称,还没人从早餐桌上收集鸡蛋壳。她表示:“厨房垃圾还没有大规模被收集,为此你需要继续保持‘肥料堆’。事实上,你可以利用它们种植橡胶蒲公英。”

来源:中国轮胎商务网打 印关 闭

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