Шины "Шины из Русских одуванчиков"


 

 

Александр РОЖКОВ

 

Для большинства одуванчик – сорняк, с которым трудно бороться. Эти травянистые многолетние растения из семейства Астровых из года в год преодолевают жару, проливные дожди, холодные зимы, чтобы весной вновь расцвести. Выносливость и неприхотливость к окружающей среде делают одуванчик идеальным техническим сырьевым растением для получения натурального каучука, необходимого при производстве шин.

 

Более 60 % получаемого в мире натурального каучука, получаемого из млечного сока гевеи бразильской (hevea brasiliensis), применяют для изготовления автомобильных шин. В промышленных масштабах каучук производится в Индонезии, Малайзии, Вьетнаме, Таиланде, Бразилии и КНР. Материал обладает высокой эластичностью, прочностью при растяжении и гибкостью при низкой температуре. У каучука нет искусственного аналога, который мог бы полностью его заменить.

Continental с 2011 г. экспериментирует с различными видами каучуконосных растений, чтобы найти недорогую замену натуральному бразильскому каучуку. Искомая альтернатива должна соответствовать определенным требованиям. Во-первых, сырьевые растения должны выращиваться в умеренном климате, а не в труднодоступных и дорогих для транспортировки удаленных от места применения тропических районах. Во-вторых, качество нового технического сырья не может быть хуже традиционного.

Научные исследования и инженерные разработки ведутся совместно с Фраунгоферовским Институтом молекулярной биологии и прикладной экологии и научно-исследовательским институтом культурных растений им. Юлиуса Кюна. В том, что одуванчиковый латекс в скором времени может оказаться пригодным для массового производства шин, большая заслуга исследовательской группы во главе с профессором Дирком Прюфером, заведующим кафедры растительных биополимеров мюнстерского филиала Института им. Фраунгофера. «Сначала никто не намеревался разрабатывать шины, – говорит Дирк Прюфер. – Мы лишь хотели понять молекулярную основу биосинтеза каучука в этом растении».

Continental впервые представила прототипы шин легковых автомобилей, при производстве которых использовались не тропические растения-каучуконосы, а обычные одуванчики, произрастающие на территории России, в 2014 г. на Международной выставке коммерческих автомобилей в Ганновере (IAA). Исследования с русскими одуванчиками продолжились, их результат воплотился в более совершенных и износостойких образцах шинной продукции уже для большегрузных автомобилей. В 2016 г. компания показала экспериментальные шины Conti Eco Plus HD3, которые не только не уступали продукции, произведенной из тропического каучука, но по некоторым характеристикам превосходили ее.

«Мы рассматриваем российский одуванчик как важную альтернативу и дополнение к традиционному натуральному каучуку Hevea brasiliensis, что позволяет нам удовлетворять растущий мировой спрос экологически совместимым и надежным способом», – говорит руководитель глобального шинного дивизиона Continental Николай Сетцер.

Разработки и проведенные испытания показали настолько высокий потенциал, что компания в декабре 2018 г. открыла в г. Анкламе (Германия) исследовательский центр, получивший название Taraxacum (латинское наименование одуванчика). Немцы инвестировали в разработки перспективного одуванчикового каучука более 35 млн евро и наняли первоклассных ученых и инженеров для продолжения экспериментов. Площадь научной лабораторной базы, где уже начались новейшие изыскания, составляет более 30 тыс. м2.

«Природный каучук из одуванчиков обладает уникальными характеристиками, – говорит доктор из исследовательской команды Continental Карла Рикер. – Шины из русских одуванчиков не уступают шинам, изготовленным из каучука, полученного из сока бразильской гевеи».

 

История зеленой жвачки

Кок-сагыз (лат. Taraxacum kok-saghyz)  – многолетнее травянистое растение рода Одуванчик семейства Астровые (Asteraceae), каучуконос. В естественных условиях произрастает на территориях Средней Азии, в Казахстане, Киргизии и Узбекистане. Кок-сагыз один из лучших естественных каучуконосов флоры СССР. В 1931 г. И. Сталин приказал найти отечественный каучуконос, чтобы не зависеть от импортного сырья. Ученые ВАСХНИЛ выполнили указание и нашли на Юге Казахстана горный одуванчик кок-сагыз (в переводе с казахского «Зеленая жвачка»). С 1933 г. одуванчик был введен в культуру. Культивировался преимущественно в европейской части СССР и возделывался также и в Белоруссии. По этой причине западные ученые и стали называть его русским одуванчиком. С 1954 г., в связи с развитием производства изопренового синтетического каучука, плантации кок-сагыза более не культивировались.

Поскольку сорта одуванчиков, произрастающие в Германии, не содержат достаточное количество каучука для того, чтобы их можно было использовать в промышленном масштабе, немецкие исследователи обратили внимание на Кок-сагыз, из которого возможно получать большие объемы натурального каучука.

Самое интересное заключается в том, что только российский одуванчик обладает всеми необходимыми свойствами для производства шин. В его корнях содержится млечный сок (латекс), из которого и получают  высококачественный каучук, необходимый для изготовления шинной резины. Одуванчики использовались для получения каучука в Советском Союзе еще в период с 30–50 годов ХХ в., корни отдельных их видов содержат до 14% каучука по сухому весу. Одуванчик побывал также каучуконосом и в странах Запада, когда во время Второй мировой войны его семена были доставлены из СССР в США и Канаду. Но окончание войны привело к свертыванию его возделывания. Натуральный каучук из стран третьего мира был дешевле, а тогдашние технологии не подходили для массового производства. Однако сегодня постоянно растущий спрос на натуральное вещество, современные производственные технологии и селекционные усилия немецких специалистов способны принципиально изменить ситуацию.

 

Исследования

Российский одуванчик (Taraxacum koksaghyz) содержит гораздо больше каучука, чем другие виды одуванчиков, но производимого сегодня объема пока все еще недостаточно для промышленного производства. Несмотря на свою нетребовательную природу, одуванчик пока не является растением, которое обеспечивает стабильную урожайность. Поэтому одной из первейших задач Continental является создание селекционных программ, которые бы помогли решить проблему выращивания необходимого количества этого растения, способного удовлетворить потребности промышленности. Для наглядности скажем, что для обычной легковой автомобильной шины требуется от 1 до 3 кг натурального каучука, для грузовой – от 20 до 25 кг.

Исследования показали, что при помощи генной инженерии возможно повысить ценность растения, увеличив в нем содержание полезного вещества, а также повысить его урожайность. Благодаря этому стала возможной более эффективная культивация одуванчиков. У новых модифицированных сортов растений существенно увеличилась урожайность по корневой массе, и они не утратили устойчивость к неблагоприятным погодным условиям.

Обширные плантации каучуковых деревьев оказывают негативное воздействий на окружающую среду. Неограниченное их расширение имеет разрушительные экологические последствия и является прямой причиной обезлесения. Использование одуванчика в качестве источника каучука вместо каучукового дерева принесет большие экологические преимущества.

Это растение чрезвычайно устойчиво, способно расти в умеренном климате и даже в почве, которая непригодна для выращивания пищевых и кормовых культур. Одуванчики также можно выращивать ежегодно в отличии от каучуковых деревьев, которые дают первый урожай только через 7–10 лет после посадки. Это означает, что производство резины возможно вблизи шинных заводов. Короткие транспортные маршруты для транспортировки сырья критически снизят объемы вредных выбросов и углекислого газа (CO2).

В Германии надеются, что снижение расходов на транспортировку позволит дополнительно удешевить натуральный каучук, сделав его сравнительно дешевой альтернативой синтетике и импорту из тропических стран.

Конечно же, о полном замещении речь не идет, так как, если бы вся глобальная потребность в каучуке удовлетворялась за счет одуванчиков, ими пришлось бы засеять площадь, эквивалентную площади современной Австрии (83 879 км²). Поэтому новый источник сырья полностью не заменит плантаций бразильской гевеи, но поможет в значительной степени компенсировать увеличение спроса в будущем.