全球每年大約產生15億條廢舊輪胎。這些輪胎最終被送往垃圾填埋場或者被焚燒,所產生的細小顆粒暴露在環境中,引起人們對負面環境影響的擔憂。據外媒報導,曼徹斯特初創公司Space Blue Limited利用石墨烯來提高再生輪胎橡膠的性能,以減少汽車輪胎損耗,並產生積極的環境影響。
該公司開發出一種名為SpaceMat的地板產品或門墊,其中含有80%的廢輪胎材料和20%的石墨烯增強天然橡膠。
汽車輪胎損耗
目前使用的輪胎中大約含有19%的天然橡膠、24%的塑料聚合物及其他化合物。隨著越來越多的廢舊橡膠輪胎變成汙染物,其回收問題越來越受到關注。2017年的一項研究表明,美國的人均輪胎磨損量最多,估計每年有180萬噸微塑料。國際自然保護聯盟(IUCN)報告估計,輪胎佔世界海洋微塑料垃圾總量的28%。
再生輪胎橡膠
僅在2019年,全球就生產了近30億條汽車輪胎,因此如何以創新可持續性方法回收或再利用舊輪胎備受關注。美國輪胎製造商協會(USTMA)宣布,該國的輪胎再利用率從1990年的11%提高到2017年的81%。這表明越來越多的產品開始使用回收輪胎材料,如遊樂場、運動場和建材。
輪胎衍生燃料(TDF)是一種特殊的輪胎回收產品,有可能成為化石燃料替代品。印度市場調研公司Stratitics Market Research Consulting Pvt Ltd的數據顯示,2019年,全球TDF燃料市場佔全球1.2451億美元,預計到2027年將達到1.752億美元。以輪胎為燃料可以產生與石油相當的能量,比煤炭能量多25%,而且NOx排放量更低。2003年,美國產生了超過2.9億條廢舊輪胎,其中近35%作為TDF燃料在各種工業設施中回收利用。
其它常見的舊輪胎應用是研磨橡膠產品,如瀝青橡膠、合成體育用品和土木工程應用。
Space Blue Ltd的創新解決方案,利用石墨烯的優異性能,將廢舊輪胎轉化為極耐磨的地墊,同時將對環境的負面影響降至最低。
石墨烯增強地墊
石墨烯目前被認為是世界上最堅固的材料,比鑽石更硬,比鋼更堅固,卻比鋁更輕。它可以提升回收輪胎的機械性能,提供與原始材料相似的性能。
考慮到石墨烯的功能特性,科學家和工程師開始探討石墨烯在不同消費品領域的用途。自新冠肺炎疫情爆發以來,澳大利亞科技公司Imagine Intelligent Materials利用石墨烯,發明了一種智能傳感地板。這種智能地板具有內置技術,可以讓消費者知道他們彼此之間的精確距離,為保持合適的社交距離提供幫助。
2014年12月,西班牙Catlike公司推出一系列輕便耐用的石墨烯增強自行車運動鞋。
為什麼石墨烯能提高汽車回收輪胎的耐久性?
回收輪胎在使用時存在耐久性問題,在產品中加入石墨烯可以解決這一問題,因其具有非凡的機械強度。Space Blue推出的石墨烯增強再生橡膠地板產品,使橡膠的壓縮強度翻了一番,從而提高產品耐用性。
石墨烯的另一個顯著且有利的特性是出色的導熱性。最近,小米推出一款基於石墨烯的智能加熱床墊,利用石墨烯的導熱性實現均勻加熱,而不會產生過熱或過冷問題。
Space Blue 公司的創新方法顯示,商業應用可以減少車輛輪胎損耗。目前該公司正在探索其它系列產品,包括交通錐和抗病毒門墊,並致力於向全球推廣這項技術,以充分利用廢舊輪胎,提升環境可持續性。