Каучук для шинной индустрии можно производить из одуванчиков

2-12-2017, 04:25

Инновационные разработки помогут сберечь тропики. В настоящее время природный каучук является основным сырьем, используемом при производстве шин. Развитие автомобилестроения и повышение спроса на шинную продукцию в ближайшем будущем чревато полным уничтожением тропических лесов и существенным сокращением биологического разнообразия Юго-Восточной Азии. Предотвратить подобный сценарий позволит внедрение в процесс производства альтернативного сырья, добытого из корневищ одуванчика. Это растение подходит для массовой культивации в регионах с умеренным климатом, что может оказаться весьма удобным для снижения транспортных расходов и предотвращения выбросов парниковых газов. Как сообщает turango.ru, попытки производства каучука из одуванчиков предпринимались еще лет тридцать назад. И несмотря на то, что прежний опыт не принес положительных результатов, современные технологии позволят проекту достичь прогнозируемого уровня рентабельности.

Катастрофические последствия массового выращивания каучуковых деревьев

Основным примером нерационального уничтожения лесонасаждений ради культивации промышленного сырья является добыча пальмового масла. Впрочем, по разным оценкам его значимость в процессе обезлесения планеты достаточно условна. Несколько меньшее, но все же негативное воздействие на окружающую среду оказывает производство натурального каучука. Согласно отчетам ООН, в 2012 году каучуковые плантации занимали более 70% территории Юго-Восточной Азии, что составляло порядка 57% общих мировых площадей, отведенных под выращивание масличных пальм. Из всех природных каучуконосов наибольшую популярность сегодня приобрела гивея – тропическое дерево, млечный сок которого на 50% состоит из каучука. Сырье для производства резины получают из надреза, выполненного в коре дерева. Вытеснение каучуковыми монокультурами природных тропических лесов чревато потерей биоразнообразия, уничтожением необходимого птицам и животным места обитания, истощением водных ресурсов и почв. Проникающие в воду пестициды и химические удобрения ставят под угрозу нормальное существование типичных для этих мест рыб и пресноводных. В совокупности все это может крайне негативно сказываться на условиях и качестве жизни местного населения.

В последние годы природный каучук обрел невероятную популярность и спрос на него продолжает стремительно увеличиваться. Прежде всего, это связано с укреплением экономического положения Китая. Кроме того, производство синтетического каучука стало совершенно невыгодным из-за постоянных колебаний стоимости основного сырья – нефти. За последнее десятилетие прирост площадей каучуковых плантаций превысил два миллиона гектаров. Основные производственные мощности сконцентрированы на юго-западе Китая и в Юго-Восточной Азии. Так, за четыре года в Камбодже каучуковыми деревьями было засажено свыше 70% территории местного заповедника «Снул», в котором до недавнего времени обитало большое количество редчайших видов птиц и животных. Ученые из Университета Восточной Англии провели ряд исследований, по итогам которых установили, что для погашения непрерывно увеличивающегося спроса в течение ближайших семи лет каучуковыми деревьями необходимо засадить порядка девяти миллионов гектаров территорий. Разумеется, подобные насаждения вытеснят существующие заповедные зоны, что повлечет за собой негативные последствия глобальных масштабов.

Производство понимает ответственность

Шинная промышленность – основной потребитель природного каучука. На производство авиационных и автомобильных шин требуется порядка 75% сырья. Именно поэтому решить проблему уничтожения лесов без поддержки бизнеса не представляется возможным: в стремлении снизить наносимый вред производители обязаны предпринимать комплексные меры. Впрочем, крупные предприятия, чье производство основано на использовании пальмового масла, уже давно находятся под контролем экоструктур, ведущих борьбу с обезлесением. Прежде всего, это отражается на оптимизации логистических цепочек. Некоторое время назад производители шин также начали практиковать подобные приемы при закупках каучука. Изготовленные из природного каучука изделия нередко обозначаются eco-friendly маркировкой, что по сути является их единственным визуальным отличием от каучука из нефтепродуктов. Между тем, никакого контроля источника сырья не предусмотрено.

С целью гарантированного обеспечения поступления в производство только специально выращенного сырья осуществляется контроль над логистическими цепочками, проводится добровольная сертификация. Для этого на протяжении последних нескольких лет реализуются специально запущенные программы. Так, в 2015 году был произведен запуск соответствующей инициативы, направленный на сохранение природных каучуковых насаждений. Крупные производители внедряют собственные программы. К примеру, французская компания Michelin в 2016 году полностью отказалась использовать в качестве сырья каучук, полученный в результате вырубки естественных лесонасаждений. Помимо этого, производитель заявил о намерении принимать непосредственное участие в развитии устойчивого управления и использования лесных ресурсов. Для этого предполагается налаживание тесного сотрудничества с местной властью и поставщиками сырья. Разработкой собственных методов борьбы с уничтожением лесов занялись и другие крупные шинные компании. Весной 2017 года в их поддержку выступил лидер американского автопрома General Motors, объявивший о намерении производить закупку лишь тех покрышек, производство которых не стало причиной истощения лесных насаждений и полного обезлесения. До конца 2017 года GM планирует совместно с другими производителями шинной продукции и автотранспорта разработать единый для всей отрасли свод стандартов и правил, регулирующих процессы производства каучука. Также предполагается внедрение специальной «дорожной карты». «Мы считаем своим долгом предпринять такие меры», — пояснил представитель General Motors Стив Кайфер, уточнив, что за год в США производится около 50 миллионов шин.

История отечественного импортозамещения

Существенные изменения в перспективы развития шинной индустрии способна внести разработка, эксперименты по которой проводились еще в 30-х годах прошлого столетия в рамках организованной советским правительством масштабной кампании, направленной на выявление на союзной территории растений-каучуконосов. Как оказалось, природный каучук можно добывать из корневищ некоторых сортов одуванчика. Сырье идеально подходит для выращивания в умеренном климате и производства в промышленных масштабах. Растения произрастают в отдельных районах Крыма и Тянь-Шаня. На западе одуванчик этой разновидности именуют «русским».

В начале 30-х годов советское руководство предполагало путем добычи и производства собственного каучука повысить экономику государства, укрепить его оборонную отрасль. На самом деле все это было продиктовано стремлением отказаться от приобретения столь важного сырья в более развитых капиталистических государствах. Специально для проведения поисков были сформированы многочисленные экспедиции. Всячески поощрялось привлечение местных жителей, учащихся школ, юных натуралистов.

В рамках эксперимента было выявлено, что в корневищах двух видов одуванчиков содержится порядка 10-14% каучука. При этом качество произведенной резины ни по каким параметрам не уступало качеству материала, изготовленного из гевеи. Массовое выращивание каучуконосных одуванчиков развернулось на территориях пяти стран Советского Союза: России, Украины, Прибалтики, Белоруссии, Казахстана. Один гектар засаженного поля позволял произвести порядка 100 кг каучука. Однако рентабельность производства в промышленных масштабах была весьма сомнительной. Поэтому к началу Второй мировой войны Советский Союз не имел собственного каучука и был вынужден обходиться поставками из других государств. В 1942 году Япония оккупировала основную часть территорий Малайзии, что позволило странам нацистского блока практически полностью установить контроль над мировым производством природного каучука. Оставшись без натурального сырья, Великобритания и США все силы бросили на развитие методик производства искусственного каучука, добываемого из продуктов нефтепереработки. В послевоенные годы СССР получил возможность приобретать каучук по более дешевой цене, что существенно притормозило развитие проекта по производству одуванчиковых полимеров. Вскоре он был полностью закрыт, как малоперспективный.

Возвращение к одуванчиковым методикам

По прошествии шести десятков лет технология производства каучука из одуванчиков имеет несколько иное отображение. Прежде всего, этому способствуют инновационные технологии, развитие генетики и селекции. Сегодня стремлением найти альтернативные методы производства природного каучука движет не столько проблема укрепления оборонной мощи страны, сколько нестабильность ценовых показателей сырьевого рынка, обретение независимости от поставщиков и способность мгновенно реагировать на изменения спроса. В настоящее время над реализацией проектов по производству одуванчикового каучука в промышленных масштабах работают европейские и канадские специалисты, ведущие шинные компании, многочисленные стартапы.

Достоинства технологии получения каучука из одуванчиков очевидны:

Конечно, для обеспечения прибыльности производства и полного покрытия потребностей шинного производства того уровня методики получения каучука из одуванчиков, в котором она пребывает в настоящий момент, недостаточно. Эксперты утверждают, что развитие и совершенствование методики займет не менее 10-15 лет. Кроме того, существуют очевидные риски массового выращивания одуванчиков, к которым в первую очередь относится недостаточно полно изученная устойчивость растений к болезням и вредителям. Также определенную сложность представляет контроль за распространением разносимых ветром семян растения.

Пока генетическая селекция занимается активным изучением этих направлений. Также ряд вопросов вызывает проблема утилизации производственных отходов: для получения каучука необходимо 15% растения, что изначально предполагает использование гигантского количества исходного сырья. Как вариант, оставшиеся части растения можно пустить на переработку с целью получения полисахарида инулина, применяемого в производстве пребиотиков. Однако при нынешних незначительных масштабах рынка инулина обеспечить утилизацию оставшихся после производства каучука одуванчиков вряд ли удастся. Кроме того, весьма актуальной проблемой является выраженный дефицит свободных полей.

В настоящее время исследования в сфере производства каучука из одуванчиков получают финансовую поддержку от многих шинных и автомобильных компаний, включая Goodyear, Bridgestone, Cooper Tire, Sumitomo Rubber, Linglong, Ford. Наиболее значимых результатов в этой отрасли добился концерн Continental: три года назад компания презентовала концепт зимних покрышек, в производстве которых использовался каучук из одуванчиков. За этот эксперимент и существенный вклад в развитие альтернативных методов производства каучука немецкий шинник был удостоен премии GreenTec Award. В разработке проекта принимали участие ученые из ведущих мировых Институтов, результат был представлен на ежегодном автосалоне в Ганновере. Новые покрышки получили внушительные технические характеристики, что стало поводом для принятия решения руководством компании о продолжении развития данного направления, несмотря на множество «очевидных предпринимательских рисков». Недавно представители Continental заявили о намерении компании построить в немецком Анкламе лабораторию по производству одуванчикового каучука. В реализацию этого проекта шинник готов инвестировать тридцать пять миллионов евро. Также в компании рассчитывают до 2022 года увеличить площадь насаждений на 785 га (с нынешних 15 га), тем самым выйдя на промышленный уровень.