پژوهشگران در تلاشند تا با استفاده از مواد جدید و افزودنی های شیمیایی، از اثرات منفی تایرها بر محیط زیست بکاهند
"جان دالوپ"، پسری داشت که همیشه از لاستیک های سفت دوچرخه اش شکایت می کرد. بنابراین او اولین تایر بادی را در سال 1888 اختراع کرد. از آن زمان تا کنون، پیشرفت های زیادی در زمینه طراحی و ساخت تایرها صورت گرفته است. یکی از نقاط عطف و مهم در این زمینه به سال 1973 و تولید تایرهای رادیال مجهز به کلاف های فولادی بود که میزان مصرف سوخت خودروها را تا حد زیادی کاهش می داد. هم اکنون تولید کنندگان تایر در حال تلاش برای یافتن راه های دیگری برای کاستن از مصرف سوخت خودرو از طریق بهسازی تایرها هستند.
یک پنجم انرژی مورد نیاز خودروها در تایرها مصرف می شود. تایرها با ایجاد اصطکاک با زمین موجب به حرکت درآمدن خودرو می شوند.اما بخشی از انرژی وارد شده به تایرها به صورت گرما از بین می رود. بر اساس برآورد کارشناسان، نزدیک به 4 درصد آلاینده های دی اکسید کربن جهان به واسطه ایجاد اصطکاک بیش از حد تایرها با سطح زمین و گرمای ناشی از آن به وجود می آید. به همین منظور، طراحان و تولید کنندگان تایر تصمیم گرفته اند تا با کاهش این اصطکاک و گرمای ناشی از آن، هم به محیط زیست و طبیعت خدمت کنند و هم چاره ای برای کاهش مصرف سوخت خودروها از طریق بهسازی تایرها پیدا کنند. با این همه، چنین تغییراتی می تواند پیامدهایی منفی نیز به دنبال داشته باشد از جمله کاهش استحکام و دوام تایرها، کاهش سطح چسبندگی تایر به جاده و افزایش احتمال سرخوردن خودرو.
برای چیره شدن به این ضعف ها و نقص ها، محققان استفاده از مواد شیمیایی جدیدی موسوم به "نانو کامپوزیت" (1) را در تایرها پیشنهاد کرده اند. این ریزساختارها قادرند پوشش مقاوم و در عین حال کم اصطکاک را در برابر هوا و زمین ایجاد کرده و از داغ شدن تایر در هنگام راه رفتن و از بین رفتن تدریجی آن به مرور زمان جلوگیری به عمل آورند.

صنعتی عظیم

طراحی و تولید تایر در جهان، صنعتی بزرگ و پیچیده ای است به طوری که در حال حاضر، بیش از یک میلیارد حلقه تایر در سال در سرتاسر جهان تولید می شود. در سال های اخیر، این صنعت به یکی از صنایع مادر در بسیاری از کشورها تبدیل شده است چرا که میزان استفاده از مواد گوناگون از قبیل انواع پلی استرها، فایبر گلاس ها و سیلیکا در ساخت تایر به شدت افزایش یافته است. یک تایر مدرن به طور متوسط از 30 ماده مختلف طبیعی و مصنوعی تشکیل می شود که ترکیب آنها موجب افزایش دوام و کارایی هر چه بیشتر تایرها می شود.
شرکت فرانسوی میشلن (2) که جزو شرکت های قدیمی تولید کننده تایر در جهان است، محصولی جدید به نام "تایر کم مصرف" را به بازار ارائه کرده که به نحو چشمگیری موجب کاهش مصرف سوخت خودرو و در عین حال، چسبندگی خودرو به زمین می شود. در ساخت این تایر، 14 ترکیب پلیمری جدید به کائوچو اضافه شده که ساختار مولکولی کائوچو را تغییر داده و واکنش های مولکولی تایر را در برابر عوامل بیرونی به طور کامل تحت کنترل قرار می دهد. به گفته مهندس "فارست پاترسون"، مدیر فنی شرکت میشلن، این تایر جدید در مقایسه با تایرهای استاندارد کنونی، تا 8 درصد از مصرف انرژی خودرو می کاهد و تاثیر مثبتی در کاستن از آلایندگی دی اکسید کربن خودرو دارد و بسیار بادوام تر از آنهاست.
شرکت آمریکایی گودیر (3) نیز برای طراحی و ساخت تایرهای کاهش دهنده مصرف سوخت خودرو گام های بلندی برداشته است. به گفته مقامات ارشد این شرکت، مدل 2010 خودروی هیبریدی شرکت تویوتا به نام "پریوس" به تایرهای کم مصرف گودیر مجهز شده است. مهندسان شرکت گودیر مدعی هستند که خودروهای برخوردار از این نوع تایرها می توانند در هر سال به اندازه طی مسافتی برابر با 4 هزار کیلومتر در مصرف سوخت صرفه جویی کنند. در مدل های 2010 شرکت فورد و شورلت نیز از این تایرها استفاده شده است.

نوآوری های پی در پی

تولید کنندگان مواد شیمیایی نیز وارد این عرصه شده و به تولید تایرهای مطلوب تر کمک می کنند. به عنوان مثال، شرکت آلمانی لانکسر (4) کائوچوی نانویی جدیدی به نام " نانوپرین" (5) را برای استفاده در تایرها تولید کرده است، که بنا به گفته مهندسان این شرکت، هم به افزایش عمر مفید تایر کمک می کند و هم بر کارآمدی و چسبندگی مطلوب آن با جاده می افزاید.
استفاده از این نوع کائوچو در تایرهای مخصوص زمستان (یخ شکن) نتایج بسیار خوبی به دنبال داشته است.
هم اکنون بسیاری از شرکت های تولید کننده تایر در جهان، ساخت تایرهای سبز یا همان "تایرهای دوست محیط زیست" را سرلوحه تحقیقات و تولیدات خود قرار داده اند تایرهای معمولی از کائوچوی طبیعی یا پلیمرهای مشتق شده از نفت ساخته می شود حال آن که در ساخت تایرهای سبز از بیوپلیمرهای تجدیدپذیر و قابل بازیافت استفاده شده است. از جدیدترین نوآوری های صورت گرفته در این زمینه به استفاده از گل قاصدک و صمغ نوعی درختچه بیابانی به نام گویایول(6) که در بیابان های جنوب غربی آمریکا و مکزیک می روید، می توان اشاره کرد.
استفاده از ضایعات مواد غذایی و پسماندهای خوراکی به عنوان عناصر سازنده تایر نیز مورد توجه بسیاری از شرکت های سازنده تایر قرار گرفته است. به عنوان مثال، شرکت یوکوهامای (7) ژاپن، تایر جدیدی ساخته که ماده اصلی سازنده آن را روغن استخراج شده از پوست پرتقال تشکیل می دهد که جزو پسماندهای تولید آب پرتقال به حساب می آید. به گفته مهندسان این شرکت ، بیش از 80 درصد ترکیبات تشکیل دهنده این تایر را مواد غیر نفتی و طبیعی تشکیل می دهد و به همین دلیل این تایر را می توان جزو "سبزترین تایرهای دنیا" نامگذاری کرد. بازار هدف این نوع تایرها، خودروهای هیبریدی و خودروهای شهری کم مصرف و پرکاربرد است. نکته جالب تر این که آزمایش های انجام شده نشان دهنده کارآیی و مناسب بودن این نوع تایرها برای استفاده در خودروهای مسابقه ای از جمله پوروشه بوده اند.

پی نوشت ها :

1- Nanocomposits/
2- Michelin
3- Goodyear
4- Lanxess
5- Nanoprene
6- Guayule
7- Yo ko hama

منبع: ویژه نامه علم و فناوری اکونومیست
منبع: دانشمند شماره 567