A China é um grande país agrícola, com uma produção anual de palha superior a 900 milhões de toneladas. Os resíduos de palha não só ocupam a terra cultivada, mas também os métodos de eliminação extensivos causam frequentemente graves problemas ambientais. No entanto, nos últimos anos, os métodos tradicionais de incineração foram gradualmente abandonados em benefício de uma utilização mais racional e mais científica da palha, como a produção de biogás e o armazenamento de forragem a partir de palha, a trituração de palha para fertilizantes orgânicos, a queima de palha para produção de eletricidade, etc.
Todas essas grandes variedades de métodos de reutilização de baixo valor realizaram a reciclagem inicial da palha. Os cientistas também querem ir mais além e aumentar o valor de utilização da palha, tornando-a um resíduo “precioso”. Os cientistas da Chinese Academy of Sciences (CAS, sigla em inglês) desenvolveram a tecnologia de materiais modificados com Borracha natural para a produção de pneus a partir de palha, o que permitiu a “fabricação de palha de pneu”.
Agricultura da Borracha Natural na China
A Borracha Natural é a principal matéria-prima na produção industrial de pneus, e cerca de 60% do material produzida anualmente em todo o mundo é utilizada na fabricação de pneus.
Após décadas de cultivo de variedades de borracha natural na China, atualmente a área total de cultivo de Borracha Natural é de mais de 17 milhões de hectares, com uma produção de mais de 800.000 toneladas, o que faz com que o país se classifica como o quarto maior produtor de borracha do mundo. No entanto, atualmente, a maior parte da Borracha Natural produzida na China é de qualidade relativamente baixa, as variedades do plantio de látex são muito diferentes. Há muito tempo que a borracha usada em produtos de alta qualidade são quase exclusivamente importadas, incluindo o mercado de pneus que demanda altamente essa matéria-prima.
Entretanto, melhorar a qualidade da borracha natural da China e alcançar o seu processamento funcional é uma prioridade para o desenvolvimento da indústria. Em geral, após a adição de um agente de reforço à Borracha, a sua resistência, dureza e resistência ao desgaste aumenta consideravelmente.
Que tipo de material pode servir como um agente de reforço?
Um material com melhores características na dispersibilidade, tamanho menor de partícula e uma compatibilidade interfacial melhor com a molécula da Borracha, mais forte será a interação com a macromolécula da Borracha e maior a capacidade de limitar o movimento da macromolécula dela. Os agentes tradicionais de reforço da borracha sempre foram dominados pelo negro de fumo (fuligem), mas este material derivado da energia fóssil tem as desvantagens de alto consumo de energia e poluição.
A lignina, com uma maior superfície e uma estrutura polimérica específica, é capaz de se dispersar em nano partículas semelhantes ao negro de fumo em condições específicas e tem vantagem de substituir o agente de reforço tradicional.
Quantos passos são necessários para ir da palha ao pneu?
Os cientistas primeiro usam palha (incluindo palha de milho, espiga de milho, palha de trigo, etc.) como matéria-prima para separar a lignina por processo de separação limpa. A lignina é então purificada e modificada por um método de processamento ambiental para estabilizar a qualidade da lignina e aumentar a compatibilidade interfacial com a Borracha Natural. E por final, a lignina modificada e a borracha natural são misturadas com um composto Lacto de mistura úmida para produzir um produto que tenha mesmas funções da Borracha Natural.
A divulgação desta tecnologia pode não só aliviar a escassez de matérias-primas de Borracha Natural na China, mas também alcançar a utilização eficiente da palha. Além disso, há grandes benefícios sociais e perspectivas práticas de aplicação para reduzir a poluição ambiental, aumentar o emprego e liderar o desenvolvimento rural sustentável por meio da inovação tecnológica.
Atualmente, a série de pesquisa de extensão e tecnologia de aplicação de engenharia do projeto está em andamento.E esse materialtambém pode ser usado em borracha sintética, plásticos de biomassa e outros campos.
Tradução: Mei Zhen Li
Fonte: Chinese Academy of Sciences
