گرافن در سبد مواد اولیه تایرسازان دوست دار محیط زیست

به گزارش «لاستیک پرس» برای پرداختن به اثرات زیست محیطی سایش تایر در وسایل نقلیه الکتریکی، شرکت فناوری آب و هوا Levidian گرافن را به عنوان راه حلی پایدار برای تغییر بالقوه رویکرد این بخش برای مبارزه با آلودگی آب پیشنهاد کرده است و از تولیدکنندگان خواسته تا از تحقیق و توسعه در این حوزه حمایت کنند.

تحقیقات مرحله اولیه انجام شده توسط این موسسه نتایج امیدوارکننده‌ای را در استفاده از گرافن با کیفیت بالا برای کاهش نگرانی‌های زیست‌محیطی مرتبط با فرسودگی تایر در خودروهای الکتریکی نشان می‌دهد.

تحقیقات مرتبط با این موضوع نشان داده که وزن سنگین‌تر و گشتاور بیشتر خودروهای الکتریکی باعث تسریع تخریب تایر می‌شود و منجر به افزایش ذرات لاستیکی می گردد که محیط را آلوده می‌کنند.

استفاده گسترده از ترکیبات پر از سیلیس در آج تایرها، با هدف بهبود خواص سایشی، می‌تواند با ایجاد انتقال سریع افزودنی‌های سمی ضد اوزون، به ویژه 6PPD، این موضوع را تشدید کند.

الی گالانیس، مدیر توسعه تجاری در Levidian، گفت: ما معتقدیم گرافن می تواند تغییر دهنده بازی در صنعت تایر باشد. تحقیقات اولیه ما نشان می‌دهد که گرافن نه تنها می‌تواند به مسئله انتقال ضد اوزون‌های غیرسمی موجود و جایگزین رسیدگی کند، بلکه عملکرد مکانیکی را بدون به خطر انداختن پایداری افزایش می‌دهد.

فناوری LOOP ثبت شده این شرکت از متان برای تولید هیدروژن تمیز و گرافن خالص صفر استفاده می کند. لویدین می‌گوید که گرافن توانایی تأثیر مثبت بر مکانیسم‌های تخریب را نشان داده و به‌عنوان یک وقفه‌کننده انتشار ترک عمل می‌کند که به نوبه خود دوام را افزایش می دهد.

گرافن مزایای بالقوه ای را در جنبه های مختلف تایر از جمله دیواره های جانبی و ترکیبات آج نشان می دهد. این شرکت می‌گوید این راه‌حل نه تنها می‌تواند چالش‌های تخریب را برطرف کند، بلکه مقاومت غلتشی و برد خودرو را نیز افزایش می‌دهد.

گالانیس اضافه کرد: همکاری برای پیشبرد نوآوری ضروری است، بنابراین از تولیدکنندگان تایر و مؤسسات تحقیقاتی دعوت می‌کنیم تا در کشف پتانسیل کامل گرافن همکاری کنند.

این شرکت با متخصصان مستقل نوآوری مواد در Avon Protection برای ارزیابی تاثیر گرافن در فرمول آج تایر یافته‌های مثبتی به دست آورده است. در حال حاضر کارهای بیشتر برای بررسی کاربردها در دیواره جانبی تایر و آستر داخلی و همچنین سایر فرمولاسیون های لاستیکی برنامه ریزی شده است.

آنتی‌اکسیدان و ضداُزون‌ ۶PPD امروزه در همه لاستیک‌ها یافت می‌شود زیرا این ترکیب تایر را تثبیت می‌کند و ترک‌خوردگی را کاهش می‌دهد، اما تحقیقات علمی منتشرشده در سال ۲۰۲۰ نشان دادند ماده شیمیایی ۶PPD مقصر مرگ‌ومیر دسته‌جمعی ماهی قزل‌آلای کوهو در سواحل‌غربی آمریکا بوده است.

کربن‌ریورز، مستقر در ناکسویل تنسی، می‌گوید افزودن نانوساختارهای گرافنی به لاستیک‌ها می‌توانند انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا ۲۸درصد کاهش دهد و جایگزین بخش زیاد یا همه ۶PPD شوند. تایرسازان برای یافتن راه‌حل تحت‌فشار هستند زیرا وزن بالاتر وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) به این معنی است که مقادیر ۶PPD آزادشده در تماس تایرها با جاده در حال افزایش خواهد بود.

دیوید مورگان، مدیر ارشد کربن‌ریورز گفت آزمایش انجام‌شده با استفاده از ساختارهای گرافنی در لاستیک‌ها کاهش فوق‌العاده ۶PPD را نشان داده است.

مورگان بیان کرد این شرکت در حال همکاری با سازمان‌های مختلف بوده و آزمایش‌ها می‌توانند در سه ماهه اول سال ۲۰۲۴ آغاز شوند.

وی گفت گرافن به‌دلیل برخی خواص ازجمله استحکام زیاد، انعطاف‌پذیری و رسانایی حرارتی به‌عنوان یک ماده فوق‌العاده در نظر گرفته می‌شود.

گرافن یک ماده ایمن است که می‌توان آن را با قیمت پایین به تایرها اضافه کرد. سخنگوی شرکت پیرلی (Pirelli) گفت این شرکت سازنده تایر در مورد گرافن و سایر مواد پیشرفته تحقیق کرده است و آن را به‌عنوان جایگزینی برای ۶PPD بررسی خواهد کرد.

وی افزود: «البته درحال‌حاضر مدرکی مبنی‌بر اینکه گرافن بتواند جایگزین مناسبی برای ۶PPD در تایرها باشد، وجود ندارد، بنابراین جدول زمانی سال ۲۰۲۵ برای کاربرد صنعتی آن واقع‌بینانه به‌نظر نمی‌رسد.

برخی سازندگان لاستیک درحال‌حاضر از گرافن برای بهبود سرعت، چسبندگی، دوام و مقاومت در برابر پنچر شدن استفاده می‌کنند، اگرچه تولیدکنندگان غربی با توجه به اینکه چین حدود ۶۵درصد عرضه جهانی گرافیت موردنیاز برای تولید گرافن را کنترل می‌کند، نگران این وابستگی‌ هستند.