Os proprietários de automóveis de todo o mundo pode algum dia em breve estar dirigindo com pneus que são parcialmente feitas de árvores - o que poderia custar menos, melhor desempenho e economia de combustível e energia.
Pesquisadores da ciência da madeira na Oregon State University fizeram algumas descobertas surpreendentes sobre o potencial de celulose microcristalina - um produto que pode ser feito facilmente a partir de quase qualquer tipo de fibras de plantas - para substituir parcialmente a sílica como um material de enchimento de reforço no fabrico de pneus de borracha.
Um novo estudo sugere que esta abordagem pode diminuir a energia necessária para produzir o pneu, reduzir custos e resistir melhor acúmulo de calor. Testes iniciais indicam que tais produtos têm tração comparável no pavimento frio ou úmido, ser tão forte, e fornecer eficiência de combustível ainda maior do que os pneus tradicionais no tempo quente.
"Ficamos surpresos com a forma como os resultados foram favoráveis para o uso deste material", disse Kaichang Li, professor associado de ciência da madeira e da engenharia na faculdade de OSU de Florestas, que conduziu esta investigação com o estudante Wen Bai.
"Isso pode levar a uma nova geração de tecnologia de pneus automotivos, uma das primeiras mudanças fundamentais para vir em torno de um longo tempo", Li disse.
Fibra de celulose tem sido usado há algum tempo como reforço em alguns tipos de borracha e de veículos automóveis, tais como produtos de correias, mangueiras e isolamento - mas nunca em pneus, em que os agentes de enchimento preferidos são negros de carbono e de sílica. Negro de carbono, contudo, é feita a partir de petróleo cada vez mais caro, e o processamento de sílica é de energia intensiva. Ambos os produtos são muito densas e reduzir o consumo de combustível dos automóveis.
Na busca por novos tipos de reforçar enchimentos que são baratos, facilmente disponíveis, leve e renovável, especialistas OSU virou-se para a celulose microcristalina - um tipo de micrômetro de tamanho de celulose cristalina com uma estrutura muito bem organizada. Ele é produzido por um processo de baixo custo, de hidrólise ácida utilizando polímero mais abundante e sustentável da natureza natural - celulose - que compreende cerca de 40-50 por cento de madeira.
Neste estudo, os investigadores de OSU substituído até cerca de 12 por cento da sílica utilizada no fabrico de pneus convencional. Isto diminui a quantidade de energia necessária para combinar o composto de borracha, melhora a resistência ao calor do produto, e resistência à tensão retida.
A tração é sempre uma questão-chave com o desempenho dos pneus, eo estudo mostrou que a tração do novo produto foi comparável à tecnologia existente borracha de pneu em um ambiente úmido das chuvas. No entanto, a altas temperaturas, tais como, no Verão, a substituição parcial de sílica diminui a resistência ao rolamento do produto, o que melhora a eficiência do combustível dos pneus de borracha feitos com o novo método.
Mais pesquisas são necessárias para confirmar a durabilidade a longo prazo de pneus feitos com substituição parcial de sílica, Li disse. Desenvolvimento comercial desta tecnologia por um fabricante de pneus pode ser feita a qualquer momento, disse ele. As recentes descobertas foram publicados apenas em uma revista profissional, compósitos Parte A: Applied Science and Manufacturing.
Pneu de fabricação, uma grande indústria, também poderia fornecer um outro mercado para grandes quantidades de fibras naturais Pacific Northwest e os empregos e tecnologia necessária para processá-los
Este avanço é mais um de uma série de descobertas significativas no programa de Li pesquisa na OSU nos últimos anos. Ele desenvolveu um adesivo não tóxico para a produção de painéis de madeira compostos que mudou dramaticamente que a indústria, e em 2007 recebeu o Prêmio Presidencial Desafio em Química Verde na Academia Nacional de Ciências por seu trabalho em novos produtos de madeira, sustentável e ambientalmente amigável.
