Уникальная разработка – био-изопрен для изготовления шин
В последние годы многие предприятия стремятся сделать свое производство более экологичным. И шинные концерны – тоже не исключение, хотя для них это довольно проблематично. Ведь производство авторезины сложно сделать экологически чистым, хотя некоторые сдвиги в этом плане все равно есть. Основной краеугольный камень, в который упирается процесс – это синтетический каучук, составляющий основу для шины. Для его получения требуется использование нефтепродуктов, которые при переработке выделяют много вредных веществ в окружающую среду. Однако не все так безнадежно, как может показаться! Последняя разработка американских ученых показала, что авторезину вполне можно изготовить из сырья растительного происхождения.
В чем суть разработки?
Основное вещество, содержащееся в каучуке – это изопрен. Именно его получают промышленным способом по методу крекинга. Он представляет собой переработку нефти при очень высоких температурах, вследствие чего рвутся одни углеродные связи и образуются новые – более короткие, имеющие низкую молекулярную массу. После этого происходит полимеризация полученного изопрена, в ходе которой выстраиваются длинные цепочки. И затем уже, в ходе вулканизации эти цепи буквально сшиваются между собой путем воздействия серой. Именно так и получают материал для авторезины, которые сегодня используется довольно широко.
Ученые давно думали, возможен ли уход от классической технологии, основанной на нефтепереработке? До этого уже были попытки получения растительного изопрена из сахаров. Но у предлагаемых до этого методик было много слабых мест. Они попросту были не способны удовлетворить мировые потребности в каучуке. И вот наконец ученые из Университета Миннесоты во главе с Полом дауэнхауэром представили миру свою разработку. Сырьем для получения изопрена они видят растительные сахара, полученные из деревьев, травы и кукурузы. Сама же технология представляет собой гибридный трехступенчатый процесс:
- Обработка биомассы микробными ферментами – в итоге получается итаконовая кислота
- Вступление кислоты в реакцию с водородом в присутствии высокоэффективного металлического катализатора – образуется сложное химическое соединение метил-ТГФ
- Дегидратация полученного соединения – отщепляется вода и получается изопрен
Последняя стадия стала возможной благодаря использования цеолитных катализаторов, имеющих высокую, практически 90%-ную селективность.
Перспективы, которые открывает разработка био-изопрена
Данное изобретение было зафиксировано путем публикации в ACS Catalysis, также на него был получен патент. По словам авторов технологии, разработка может оказаться довольно конкурентоспособной и открыть новые возможности для производства покрышек. С помощью легкодоступных возобновляемых углеводородов растительного происхождения может быть получена резина для легковых авто, а также других транспортных средств.