الاستيقاظ الأخضر لصناعة الإطارات: من الإطارات الفولاذية بالكامل إلى الخالية من الكربون، ثورة المواد!

01 المواد الحالية للإطارات

خذ الإطارات المصنوعة بالكامل من الصلب كمثال. تتكون الإطارات بشكل أساسي من مواد خام مثل المطاط، والكربون الأسود، والإضافات، والأسلاك الفولاذية. يشكل وزن المطاط 49%، يليه الكربون الأسود، والأسلاك الفولاذية، وما إلى ذلك. تمثل تكلفة الكربون الأسود حوالي 15%. يشكل الكربون الأسود نسبة كبيرة من الإطارات، وستؤثر تكلفته أيضًا على تغييرات أسعار الإطارات.

02 لماذا يوجد كربون أسود؟

منذ أن اكتشف البريطاني مورت تأثير التعزيز للكربون الأسود على المطاط في عام 1912، أصبح الكربون الأسود تدريجياً مادة خام لا غنى عنها في تصنيع الإطارات. فلماذا تستخدم الإطارات الكربون الأسود؟ لأن إضافة الكربون الأسود يجعل الإطارات أكثر متانة. خاصة عندما تكون المركبات تسير على ظروف طرق قاسية مثل الأرصفة والطرق الحصوية، إذا واجهت المطر أو الثلج أو التعرض للشمس، فإن سرعة شيخوخة الإطارات ستزداد بشكل خطي. بعد إضافة كمية مناسبة من الكربون الأسود إلى الإطار، عندما يتحد الكربون الأسود مع منتجات المطاط، يمكن أن يشكل الاثنان هيكل شبكة غير نهائي، مما يمكن أن يزيد بشكل كبير من القوة، والصلابة، ومقاومة التمزق، ومقاومة التآكل وغيرها من الخصائص، مما يجعل الإطار متينًا للغاية ويمتد بشكل كبير من عمر الإطار. يمكن القول إن التطبيق الواسع للكربون الأسود في الإطارات هو أيضًا دفعة مهمة لجعل السيارات سلع استهلاكية جماعية.

03 "التاريخ الأسود" للكربون الأسود

ومع ذلك، فإن الأسود الكربوني يجلب أيضًا الكثير من الأذى، خاصة التلوث البيئي. مع تدهور البيئة اليوم، من الضروري إيجاد مواد جديدة بديلة خضراء قابلة للتجديد ومستدامة. نظرًا لأن الأسود الكربوني يمتص الأشعة فوق البنفسجية وغيرها من العناصر الضارة، فإنه سيقلل من مقاومة الإشعاع فوق البنفسجي ومقاومة الطقس للإطار، مما يؤدي إلى تشوه الإطار وشيخوخته. والأهم من ذلك، أنه في عملية إعداد الأسود الكربوني، سيتم إنتاج كميات كبيرة من النفايات الصلبة والمواد الضارة مثل ثاني أكسيد الكربون، مما يسبب أضرارًا كبيرة للبيئة. علاوة على ذلك، خلال استخدام الإطارات، سيتم إطلاق الغاز والجسيمات من سطح الإطار، مما سيسبب أيضًا تلوث الهواء والمصادر المائية المحيطة.

04 إطارات جيدة، بدون كربنة

كونه المادة الخام الرئيسية للإطارات، يلعب الأسود الكربوني دورًا حيويًا في مساعدة مصنعي الإطارات على تحقيق هدف "الحياد الكربوني". سابقًا، في المنتدى العالمي الحادي عشر لتكنولوجيا الإطارات، ناقش المشاركون طرق تقليل انبعاثات الكربون من الأسود الكربوني للإطارات، بما في ذلك استخدام الكتلة الحيوية العضوية، والموارد المتجددة، وموارد متنوعة متجددة، وإعادة تدوير الموارد، وتحسين عمليات الإنتاج، وسلسلة صناعة منتجات دورة الحياة الكاملة للأسود الكربوني. لذلك، فإن متى ستصبح الإطارات خالية من الكربون هو موضوع يثير اهتمام الصناعة بأكملها باستمرار.

كما وضعت إدارة الدولة لتنظيم السوق مؤخرًا مستويات حدودية أكثر صرامة لاستهلاك الطاقة لكل وحدة منتج من الإطارات والأسود الكربوني، وأصدرت معيارًا وطنيًا GB29449-2024 "حدود استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج للإطارات والأسود الكربوني". بعد تنفيذ المعيار الجديد، من المتوقع أن ينخفض ​​قيمة استهلاك الطاقة للأسود الكربوني لكل وحدة منتج بأكثر من 80٪، ويمكن رؤية انبعاثات الكربون للأسود الكربوني في استهلاك الطاقة أثناء تصنيع الإطارات.

في الوقت الحاضر، تكمن العديد من مشاكل الاختناق التي يصعب حلها في العالم في突破 المواد الجديدة. مثل المواد الخضراء الصديقة للبيئة التي تم تطويرها أعلاه، اللغنين هو منتج ثانوي لعملية تصنيع اللب في صناعة الورق. باعتباره مادة تعتمد على البيولوجيا، فإنه يوفر بديلاً مستدامًا لتعزيز الفحم الأسود في الإطارات ومنتجات المطاط.

يمكن أن يقلل هذا الخام اللغنين القابل للتجديد ليس فقط من الطلب على المواد الأحفورية ويقلل من انبعاثات الكربون في تصنيع الإطارات، ولكن إذا دخل سوق الإطارات العالمية في المستقبل، فسيساعد في التحول المستدام لقطاع النقل بأكمله وحتى مجال أوسع. ستنخفض استهلاك الطاقة في تصنيع الإطارات بأكثر من 100 مليار نقطة. منذ عام 2017، بدأت شركة بيريللي في استخدام اللغنين كمواد حشو في إطارات الدراجات الهوائية، وخاصة في مركب المطاط SmartGrip.

05 ملخص

تمامًا كما صنع جون دنلوب إطارًا مطاطيًا مجوفًا عن طريق إضافة الهواء إلى الإطار في عام 1888، ساهم الإطار الهوائي الذي اخترعه بشكل كبير في تطوير صناعة السيارات العالمية وكان اختراعًا عظيمًا في تاريخ إطارات العالم. الآن، قامت ميشلان بإخراج الهواء من الإطار واخترعت إطار UPTIS بدون هواء، مما قلل بشكل كبير من هدر المواد الأصلية وكان أيضًا اختراعًا رئيسيًا خطا خطوة كبيرة نحو تحقيق هدف التنمية المستدامة بنسبة 100٪ للمنتجات.

تتكرر نفس التاريخ مرة أخرى. في عام 1912، تم إضافة الفحم الأسود إلى الإطارات، مما ushered في فترة من التطور السريع لصناعة السيارات العالمية. اليوم، يعتبر إطار المفهوم الذي يزيل الفحم الأسود من الإطارات أيضًا اختراعًا رئيسيًا يتماشى مع تحقيق استبدال المواد الجديدة الصديقة للبيئة والتنمية المستدامة الخضراء.