Forschungsteams an Universitäten im ganzen Land arbeiten Tag und Nacht, um unserem Planeten auf jede erdenkliche Weise zu helfen. Ein Team von der University of Minnesota ist vielleicht gerade auf einen Durchbruch gestoßen. Dieses Team hat einen Weg gefunden, um etwas zu erschaffen Autoreifen von Bäumen und Gras. Ein solcher Durchbruch könnte für mehrere Branchen von großer Bedeutung sein. Diese Ressourcen sind nicht nur in hohem Maße erneuerbar, sondern können auch direkt in unseren eigenen Hinterhöfen gefunden werden! Diese Erfindung hat das Potenzial, einen Teil der Automobilindustrie nicht nur zu verändern, sondern ihn vollständig zu revolutionieren.
"Freundliche" Reifen sind das Ergebnis der Zusammenarbeit
Aus fossilen Brennstoffen hergestellt, gelten die in Fahrzeugen auf der ganzen Welt verwendeten traditionellen Reifen in der Regel als umweltschädlich, da fossile Brennstoffe nicht erneuerbar sind. Die neuen Reifen des Teams der Universität von Minnesota sind jedoch umweltfreundlich, da sie aus einer Biomasse hergestellt werden, die Gras- und Baumbestandteile und keine fossilen Brennstoffe enthält. Sie hätten die gleiche Farbe und Form wie ihre Vorgänger sowie das gleiche chemische Make-up. Die Universität von Minnesota hat bereits ein Patent für diese neue Technologie erhalten und es über ihr Büro für Technologiekommunikation zur Lizenzierung zur Verfügung gestellt.
Paul Dauenhauer ist außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen und Materialwissenschaften an der University of Minnesota sowie einer der führenden Forscher des Projekts. Laut Dauenhauer könnten die von seinem Team durchgeführten Forschungen "einen großen Einfluss auf die milliardenschwere Automobilreifenindustrie haben". Sein Team habe ein neues Verfahren zur Herstellung von Isopren aus "natürlichen Produkten wie Bäumen" entwickelt. Gras und Mais. “Isopren ist das wichtigste Molekül für die Herstellung von Autoreifen.
Carol Bessel, die stellvertretende Direktorin der Chemiedivision der National Science Foundation (NSF), hatte mehr zu diesem Thema zu sagen. "Zusammenarbeit war wirklich der Schlüssel zu dieser Forschung, die Biomasse bis hin zu Isopren transportiert", erklärte sie. „Diese Zusammenarbeit und Synergie zwischen Forschern mit unterschiedlichen Ansätzen und Fähigkeiten ist genau das, was wir im Rahmen des Programms der NSF-Zentren für chemische Innovation fördern wollen.“ Das Zentrum für nachhaltige Polymere wird von der NSF finanziert.
Prozess der Herstellung von "freundlichen" Reifen
Das derzeitige Verfahren zur Herstellung von Isopren wird als "Cracken" bezeichnet, da die im Erdöl enthaltenen Moleküle thermisch zersetzt werden. Das Isopren wird dann abgetrennt, gereinigt und schließlich mit sich selbst umgesetzt, um das feste Polymer zu bilden, das sich in Reifen befindet. Trotz der Beliebtheit von aus Biomasse gewonnenen Produkten wie diesem war erneuerbares Isopren kein leicht zu erzeugendes Molekül aus Mikroben, weshalb eine bessere Technologie erforderlich war.
Dauenhauers Team hat den ersten erfolgreichen Versuch unternommen, ein umweltfreundliches Isopren herzustellen. Ihr Prozess konzentriert sich auf den aus Biomasse gewonnenen Zucker, der in natürlichen Elementen wie Gras und Bäumen enthalten ist, und umfasst die wichtigsten Schritte. Es beginnt mit der mikrobiellen Fermentation dieser Zucker, die zur Bildung von Itaconsäure, einem Zwischenprodukt, führt. Die Itaconsäure wird dann mit Wasserstoff zu Methyl-THF umgesetzt. Diese Chemikalie wird zu Isopren umgesetzt. Dieses hocheffiziente Verfahren hat gezeigt, dass es möglich ist, Isopren aus Biomasse erneuerbar zu gewinnen.
Das vollständige Forschungspapier mit dem Titel „Erneuerbare Isopren durch sequentielle Hydrierung von Itaconsäure und Dehydra-Decyclisierung von 3-Methyl-Tetrahydrofuran“ ist am erhältlich ACS-Katalyse-Website.
Andere mögliche Verwendung
Die Fähigkeit, ein umweltfreundliches Isopren herzustellen, ist eine wissenschaftliche Entdeckung, die sich wahrscheinlich für viele andere Branchen als vorteilhaft erweisen wird. Frank Bates, Dauenhauers Partner, erklärt: „Diese Entdeckung könnte auch viele andere technologisch fortschrittliche Produkte auf Kautschukbasis betreffen.“
Weitere Projekte
Das Team der Universität von Minnesota ist nicht das erste Team, das zur Herstellung von Gummi pflanzliche Elemente verwendet. In 2015 haben zwei Wissenschaftler des Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Deutschland waren erfolgreich in Ersetzen bestimmter Reifenkomponenten durch einen Stoff aus dem Russischer Löwenzahn und Hersteller Continental testeten eine erste Version.
In 2012 der Reifenriese Goodyear begann nachhaltige Reifen zu testen, die teilweise mit Sojaöl hergestellt wurdenDies hat das Potenzial, den Erdölverbrauch um bis zu 7 Millionen Gallonen pro Jahr zu senken und gleichzeitig die Lebensdauer des Reifens zu verlängern. Obwohl dieses Produkt noch nicht auf den Markt gebracht wurde, ist das Goodyear Canada Webseite enthält noch einen Abschnitt über Sojaöl, der seine positiven Eigenschaften in Bezug auf die Reifentechnologie ankündigt.
Benötigen Sie "freundliche" Reifen
Es scheint, als ob die Bewegung der grünen Reifen in vollem Umfang zum Tragen kommt. Große Köpfe nutzen natürliche Ressourcen, um nachhaltige Lösungen für ein wachsendes Problem zu finden. Der Bedarf an einem solchen Produkt war nie größer. Statistiken zufolge landen 65% aller gebrauchten Reifen auf Deponien mit Nur 35% davon wurden recycelt.
