Из чего будут делать шины в будущем?

Поэтому сейчас шинники всего мира активно ищут новые материалы для своего производства. Г-н Юркович приводит некоторые из них:

Биомасла из канолы, кукурузы и сои

Наполнители из таких сельскохозяйственных продуктов, как крахмал, рис, соевые бобы и кукуруза

- Каучук из источников за пределами Азии, в том числе из одуванчиков и гваюлы

- Нановолокна из биологических и синтетических материалов

- Функционализированные полимеры (и синтетический, и натуральный каучук)

- Микробиологически получаемые биополимеры

- Силика (диоксид кремния) с сильно развитой поверхностью (свыше 200 м2/г)

- Высокопрочный металлокорд, позволяющий снижать вес шины

- Легковесные материалы, способные заменить сталь

«Нас ждут большие перемены в шинном бизнесе, так как сейчас появляются все новые очень интересные материалы и технологии, - говорит г-н Юркович. – Работа определенно еще не закончена, но мы ожидаем, что разработки новых материалов продолжатся и даже ускорятся в следующие пять – десять лет». В рамках своих новых проектов производители испытывают самые разнообразные материалы в надежде создать новые, более экологически чистые шины, которые будут легче и при этом смогут влиять на расход топлива. Поэтому неудивительно, что сейчас все от фермеров Огайо до российских и немецких ученых тоже участвуют в этих исследованиях. Не стоит забывать, что сейчас натуральный каучук, который долговечнее синтетического, получается в первую очередь на плантациях в Индонезии, Таиланде и Малайзии, и поэтому его поставки всегда ограничены. Поэтому еще с тех пор, когда в 1920 году в Советском Союзе открыли потенциальные возможности производства каучука из одуванчиков, оставленные без внимания после Второй мировой войны, изготовление шин из этого сырья оставалось несбыточной мечтой шинной индустрии. Потом, когда ученые из Германии подтвердили, что млечный сок кок-сагыза или «русского одуванчика» действительно содержит каучук, по своему качеству сравнимый с каучуком из гевеи, производители снова вернулись к этой идее. Сейчас сразу нескольких шинных гигантов вместе с учеными работают в таких комплексах, как Центр сельскохозяйственных исследований штата Огайо, над тем, чтобы культивировать одуванчики и начать делать из них шины. В конце концов, исследователи говорят, что с одного акра (0,4 га) одуванчикового поля можно получить до 250 грузовых шин, то есть урожайность этого растения выше, чем у других каучуконосов. А поскольку стоимость натурального каучука выросла с 1 доллара в 2003-м до 6 долларов за кг в 2011 году, этот источник несомненно стоит того, чтобы обратить на него внимание.

«Мы знаем, что в мире существует более 1 200 видов растений, из которых – в теории – можно получать натуральный каучук, - говорит Хироси Моури (Hiroshi Mouri), президент американского исследовательского центра Bridgestone. – Но найти растение, из которого можно было на практике получать каучук того качества и в том количестве, которые требуются шинной отрасли, не так просто… Мы с большим интересом относимся к этому способному изменить правила игры решению, каким является русский одуванчик». Continental, в свою очередь, занимается исследованиями в области получения каучука из одуванчиков уже с 2007 года, и сейчас немецкий концерн сотрудничает в рамках консорциума с несколькими организациями, помогающими определить жизнеспособность этой идеи. «Русский вариант обеспечивает более высокий урожай натурального каучука, чем обычный одуванчик, - поясняет доктор Борис Мергелл (Boris Mergell), вице-президент по разработкам и индустриализации новых материалов Continental . – Это может существенно снизить нагрузку на традиционные каналы поставки каучука». Многие компании, рассматривающие возможность использования одуванчикового каучука, также оценивают потенциал еще одного альтернативного источника сырья, а именно гваюлы. Этот кустарник, растущий на севере Мексики, юго-западе США, а также в Казахстане, схож с одуванчиком тем, что из него тоже можно получить каучук такого же качества, как из гевеи. Goodyear, Firestone и Uniroyal в свое время экспериментировали с этим растением, и тогда гваюлой даже было засажено несколько гектаров в Техасе и Аризоне. Прошлой весной о планах провести полномасштабные исследования в этой области объявила Bridgestone, которая отметила, что твердо намерена превратить гваюлу в возобновляемый и коммерчески выгодный источник высококачественного натурального каучука.

«Это чрезвычайно захватывающий и инновационный проект, - говорил тогда директор по новым бизнес-направлениям Bridgestone Билл Ниора (Bill Niaura). – Он не только поможет нам удовлетворить сильный прогнозируемый спрос на натуральный каучук, но также представляет собой потенциальный прорыв в шинной отрасли. Этот проект демонстрирует нашу приверженность заботе об окружающей среде, так как он потенциально может привести к созданию возобновляемого источника натурального каучука, который можно будет выращивать, собирать и обрабатывать ближе к рынку». «Поскольку поставки натурального каучука на глобальном рынке продолжают сокращаться, становится все более важно найти альтернативный источник высококачественного сырья, - соглашается г-н Юркович. – Биополимеры, экстрагированные из гваюлы, могут служить в качестве замены традиционному тропическому каучуку или каучуку на основе нефтепродуктов. Производство этого биоматериала является экологически ответственным и обладает нейтральным уровнем выбросов углерода, а сам материал высоко ценится за свои физические свойства, так как он способен повышать эластичность, надежность и выносливость резины». «Если мы добьемся успеха [Cooper сейчас работает над получением гваюлового каучука вместе с фирмой Yulex], мы создадим новый сельскохозяйственный продукт с широкой сферой применения в промышленности, - добавляет он. – Мы сможем превратить бесплодные пустыни в земли, пригодные для сельского хозяйства, и создать новые рабочие места».

Еще одни дары природы, которые заинтересовали шинных производителей – это соевые бобы, кукуруза и канола (разновидность рапса). Все они могут служить сырьем для получения «биомасел», способных в будущем заменить в шинном производстве масла на основе нефти. Некоторые компании, такие как Goodyear и Bridgestone, уже начали внедрять использование этих материалов. «Наша цель в том, чтобы соевое масло стало компонентом в резиновой смеси всех наших сельскохозяйственных шин к концу 2013 года, - заявлял директор по продажам и маркетингу отделения агрошин Bridgestone Том Роджерс (Tom Rogers). – Это замечательно, что мы имеем возможность стать клиентами наших клиентов, и мы уверены, что наши инновации, позволившие использовать соевое масло в шинном производстве, позитивно скажутся на глобальном рынке пищевых продуктов». Наполнители для шин также сейчас производятся из природных материалов, таких как крахмал и рис, которые делают шины экологичнее за счет того, что заменяют собой технический углерод, получаемый из нефти. По словам г-на Юрковича, эти материалы также потенциально могут сокращать сопротивление качению и снижать вес шины. Уменьшать расход топлива за счет сниженного сопротивления качению способно также и апельсиновое масло, которое при этом, по словам исследователей Yokohama, также благотворно влияет на долговечность и уровень сцепления. Другие производители тоже не отстают от японских специалистов: Nokian сокращает сопротивление качению при помощи смеси из силики и канолового масла, Michelin повышает тяговое усилие за счет использования подсолнечного масла, а Sumitomo применяет в производстве растительное масло и волокна из растительной целлюлозы.

Как бы то ни было, переход на подобные сельскохозяйственные продукты сопряжен с определенными проблемами. «Использование этих новых материалов потенциально способно создать перекос в производстве пищевых культур, если оно будет осуществляться без надлежащего управления, - объясняет г-н Юркович. – К тому же многие из этих технологий в настоящее время проигрывают в экономическом плане применению нефтепродуктов – или же не могут обеспечить приемлемые характеристики». По этой причине некоторые компания разрабатывают биоматериалы, способные стать альтернативой изопрену на основе нефтепродуктов и заменить его в производстве синтетического каучука и других эластомеров. Goodyear, к примеру, сотрудничает с фирмой DuPont, с которой работает над продуктом под названием BioIsoprene. В прошлом году партнеры уже представили первый прототип шин, изготовленный по этой технологии, а Goodyear заявляет, что «биоизопрен» можно также применять в производстве хирургических перчаток, мячей для гольфа и клеящих веществ. Существуют и другие способы найти экологичную замену синтетическому каучуку. В частности, Lehigh Technologies, известный поставщик эко-материалов для шинной индустрии, заключила соглашение о сотрудничестве с испанскими экологами из HERA Holding, вместе с которыми компания производит микронизированную резиновую крошку, изготовленную из отработанных шин и других резинотехнических изделий. Среди покупателей этого материала уже числятся пять из десяти крупнейших мировых шинных производителей Lehigh называет эту крошку самым экологичным сырьем для производства шин на планете, так как он снижает потребность в натуральных и синтетических материалах для шинной отрасли. По заверениям представителей компании, их продукт уже используется в 140 миллионах шин по всему миру.

Когда какие-либо из упомянутых материалов будут выходить на рынок, другие, по понятным причинам, будут с него уходить. Среди них, как отмечают эксперты, будет техуглерод, который заменит силика и другие наполнители, способные снижать сопротивление качению и улучшать сцепление, при этом уменьшая потребность в нефтепродуктах. Ароматические масла уступят место более экологически чистым нефтяным и природным маслам, что будет полезно и для экологии, и для человеческого здоровья. Наконец, эмульсионные бутадиен-стирольные полимеры будут заменены на функционализированные бутадиен-стирольные и натуральные каучуки. «Использование всех этих материалов сейчас снижается, и оно будет снижаться и дальше, пока сохраняются сегодняшние тенденции, - подтверждает г-н Юркович. – Мы, правда, уверены, что в случае техуглерода и эмульсионного бутадиен-стирольного каучука все-таки уместнее говорить именно о снижении, тогда как ароматические масла могут исчезнуть из производства полностью».

Что же все это означает для шинных дилеров и, что еще важнее, для конечных пользователей?

«Дилеры и потребители получат более легковесные шины с улучшенными характеристиками и повышенной потребительской ценностью, - говорит г-н Юркович. – В то же время цены несколько вырастут, так как нужны будут новые материалы, чтобы это обеспечить».

А можно ли отказаться от еще одного составляющего элемента шины – воздуха?

«Безвоздушные шины потенциально могут улучшить безопасность или эффективность, если применять их в условиях, где потеря воздуха может привести к проблемам, - отвечает г-н Юркович. – Выгоднее всего для пользователей было бы коммерциализировать их для эксплуатации на тяжелой технике (в сельском хозяйстве, лесозаготовках, горнодобывающей отрасли) или использовать эту технологию для создания внедорожных покрышек, а также шин для военных автомобилей или некоторых видов транспорта, таких как авиация, автобусы и такси.

Шины такого типа также могут улучшать эффективность потребления горючего, поскольку утечка воздуха влияет на сопротивление качению, но появление таких систем, как TPMS, вероятно, значительно уменьшит это преимущество. Есть также одна серьезная проблема. Современные пневматические шины эволюционировали вместе с автомобилями на протяжении почти ста лет. Чрезвычайно сложно в точности воспроизвести качество хода, управляемость, сцепление и износ пневматических шин при помощи любых из концептов, доступных сегодня. Возможно, появление совершенно новых видов личного транспорта, таких как Segway или ультралегкие средства передвижения, создадут возможность для проектирования безвоздушных шин для подобных нишевых областей применения. Безвоздушные шины, как правило, тяжелее пневматических. Требуется больше материалов, чтобы они могли выдерживать такую же нагрузку, как современные шины обычного типа. Поскольку воздух весит меньше усиливающих конструкцию материалов, безвоздушные покрышки неминуемо будут тяжелее. Еще одна потенциальная проблема связана со снижением шума и обеспечением надежности. Вероятнее всего, если все первичные проблемы будут решены, безвоздушные шины начнут производиться для нишевых сегментов через пять – семь лет. Мы не ожидаем их широкого использования в ближайшем будущем».

Источник: www.colesa.ru