克利夫兰——聚合物科学与兰斯·米勒产生了共鸣。作为阿克伦大学的一名学生,他被他们提供的挑战所吸引。
这是他的科学之心所需要的地方。20多年来,他在橡胶行业找到了自己的位置,先是在盖茨公司,然后是维扬斯技术公司,现在是大陆康迪技术公司的研发研究员。
尽管如此,在这一切中,总有一些事情感觉不太对劲。
他在谈到聚合物科学及其相关行业时说:“我们所做的一切都是以石油为基础的,我们正在破坏世界,因为我们认为这些产品可以提高生活质量。”。
但他的心在新的想法中找到了希望——大的想法——这些想法正在推动橡胶行业朝着更可持续的材料发展。
米勒说:“看到这么多不同的公司、大学、财团提出这些可持续发展倡议,这是一个成为科学的大好时机。”
在一场小组讨论会上,Miller和业内其他人一起详细介绍了推动变革的一些发展,这场讨论会有助于开启ACS橡胶部门国际弹性体会议在世博会上的第一天。
例如,回收类型的开发。
报废轮胎是回收材料最有前景的原料之一。轮胎热解过程产生了非常有价值的材料,如回收的炭黑和工艺油,这些材料有助于确保整个行业具有更大的循环性。
Bridgestone Americas股份有限公司材料和可持续性高级经理Ronald Shaffer表示:“我认为,重要的是要考虑热解过程,它可以为你提供回收的炭黑,还可以生产轮胎热解油,这对许多可持续炭黑和可持续加工油的下游有很大价值。”。
“我们需要一些rCB材料,但我们也需要一些加工生产的其他产品,以建立生态系统,使我们的配料商有一种可供选择的产品组合或菜单。”
然而,回收炭黑的一个棘手之处在于,很难确保产品的一致性,尤其是当你考虑到废轮胎原料本身的多样性时。
Shaffer说:“你从报废轮胎开始,所以你从另一端得到的是不同等级炭黑的混合物,所以这必须是配方商必须考虑的问题。这是策略的一部分。”
该行业战略的另一部分涉及原始炭黑生产,该生产依赖于更可持续的制造方法。以甲烷热解为例,它使用等离子体电弧反应器在甲烷分解过程中形成CB。
因为这个过程只产生可持续的氢气作为副产品,所以它提供了巨大的可持续效益。
苹果股份有限公司聚合物材料科学家Nihat Isitmana认为,甲烷热解方法可能是商业规模上最有前途的方法之一。
“从商业和供应链的角度来看,我认为亚军将是甲烷热解炭黑,”Isitman说。“…一旦找到类似的解决方案,就更容易进入钢筋黑。从碳足迹和供应链的角度来看,这种解决方案将是最容易扩大规模的。”
对于普利司通来说,最突出的可再生材料之一是番石榴。十多年来,这家轮胎制造商已投资超过1亿美元用于培育、研究和扩大替代天然橡胶的规模。
Shaffer说,这项投资已经证明了自己,并指出普利司通将番石榴融入其产品的方式,特别是75%的可持续材料示范轮胎和Firestone Firehawk赛车轮胎的胎侧。
但Shaffer很快指出,Firestone Firehawk轮胎证明了另一个可持续橡胶概念的价值,这个概念在对话中不应该被忽视——更可持续的SR。
Shaffer说:“在用可持续的单体原料生产橡胶的情况下,可持续的合成橡胶肯定也有作用。”。“一个很好的例子是……Firestone Indy赛车轮胎使用了可持续的合成橡胶。这将继续成为轮胎和橡胶行业的主要组成部分。”
然而,当谈到生物来源的材料时,最令人鼓舞的是那些可以从可再生和生物来源(如稻壳)中提取的二氧化硅。
米勒说:“我花了一段时间才意识到材料就在那里,但当我意识到的时候,我很高兴。”。“它做得非常好——事实上,它在取代一些常规产品方面做得很好。稻壳版本中的表面积和加固量可能有点不匹配,但你可以进行调整并使其发挥作用。很高兴看到这一点。”
米勒说,今后的重点之一应该是努力确保更多的国内材料供应。他说,PPG已经将这种产品推向了美洲市场,但确保更多的供应是理想的,部分原因是当地供应有助于减少总体碳足迹。
米勒说:“在美洲有一些国内供应会很好,因为这些供应通常来自世界其他地区——主要是亚洲。”。“但它们是很好的材料,我不会拒绝。”
米勒不会很快拒绝的另一个材料?植物油。
“我希望我们可以使用流行的玉米油,在高果糖玉米糖浆的世界里少用它,多用它来软化橡胶成分。我认为这不仅对人类饮食,而且对每个人的健康都是一件美妙的事情。”。
可持续发展可能是一个棘手的前景。因为除了产品的组成或材料的来源之外,还有很多事情需要考虑。
TotalEnergies S.E.全球营销和可持续发展经理Gabriela Quevedo Silvetti强调了这一点。
她说,任何朝着更可持续的材料发展的举措都必须“避免森林砍伐,避免对生物多样性的影响,也避免对食品的影响。它必须是安全的。”
米勒表示同意。
他说,最终,朝着更可持续的材料以及可持续的产品和运营的方向发展,是为了做总体上正确的事情。这是为了尽可能最好地保护地球及其人民,即使这意味着在这一过程中会犯一些错误。
“我想做正确的事情,”米勒说。“有时候,今天似乎是正确的事情,明天却发现不是……我认为我们明天会有这些解决方案吗?(不会)我认为我们会在这一过程中犯一些错误吗?当然。但这必须是正确的道路,我为所有有2050年目标的公司鼓掌。”
在像聚合物这样具有创新性的行业,他确信他们会实现这一目标。
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