Czy guma może być bardziej "zielona"?

Branża gumowa może jednak pochwalić się pewnymi sukcesami, ponieważ rosnące zainteresowanie zrównoważonym rozwojem zachęciło koncerny chemiczne i oponiarskie do ogłoszenia i uruchomienia własnych programów badawczych. Goodyear i firma biotechnologiczna DuPont Genecor współpracowały nad otrzymywaniem BioIzoprenu na drodze fermentacji mikrobiologicznej. Podobną technologię opracowała także grupa Bridgestone oraz Michelin we współpracy z Amyris i Braskem.

Arlanxeo (dawniej Lanxess) oferuje Keltan Eco, kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM), do produkcji którego wykorzystuje się etylen wytwarzany z etanolu pochodzącego z trzciny cukrowej. Firma oferuje również tradycyjne kauczuki EPDM z surowców petrochemicznych w oparciu o katalizatory ACE, które wyparły tradycyjny system katalizatorów Zeglera-Natty, umożliwiając zmniejszenie zużycia energii i obniżenie emisji gazów cieplarnianych.

Aby osiągnąć produkty o założonych właściwościach fizykochemicznych, jak również ze względów ekonomicznych, elastomery miesza się z szeregiem innych składników. Są to różnorakie związki organiczne i mineralne, które odgrywają w mieszance kauczukowej określone role. W wyniku zachodzących między nimi reakcji w wulkanizatach tworzą się nowe produkty. Należy zdawać sobie sprawę, że wyeliminowanie szkodliwych chemicznie substancji będących składnikami mieszanek i znalezienie dla nich ekologicznych zamienników może nie być możliwe. W przeciwieństwie do elastomerów, niewielka część literatury naukowej poświęcona jest ich różnorakim zrównoważonym alternatywom. Niewiele można zmienić również w procesach przetwórczych, jak i w samym procesie wulkanizacji, które są energochłonne.

Jeden z nierozwiązanych problemów środowiskowych w przemyśle gumowym dotyczy tlenku cynku (ZnO), podstawowego i stosowanego na całym świecie aktywatora wulkanizacji siarkowej. Używa się go także do sieciowania elastomerów zawierających chlorowiec lub grupy karboksylowe. Dodaje się go również do elastomerów sieciowanych nadtlenkami, w celu poprawy ich odporności na starzenie cieplne. Może być stosowany jako napełniacz mieszanek kauczukowych, od których wymaga się dobrego przewodnictwa cieplnego.

Już w latach 70. XX w. stwierdzono, że cynk uwalniany do środowiska naturalnego może być toksyczny i cytotoksyczny dla organizmów wodnych. Wypłukiwanie cynku zachodzi podczas eksploatacji opon, głównie w obszarach miejskich, w wyniku zużycia bieżnika. Ilość cynku uwalnianego z opon w samej tylko Europie jest naprawdę duża, biorąc również pod uwagę, że około 50% światowej rocznej produkcji ZnO jest wykorzystywane w przemyśle oponiarskim (tu można wspomnieć, że wiele mówi się w mediach o mikroplastiku, ale niewiele o problemie związanym ze ścierem gumowym pochodzącym z opon poruszających się na całym świecie pojazdów mechanicznych). Jak dotychczas, nie udało się wyeliminować tlenku cynkowego z procesów produkcji gumy, a jedynie ograniczyć jego ilość i wciąż podejmowane są prace nad nowymi rozwiązaniami.

Wyroby gumowe uzyskują określone właściwości mechaniczne m.in. dzięki napełniaczom - sadzy, krzemionce, krzemianom, glinokrzemianom. Skuteczną strategią przyczyniającą się do zrównoważonego rozwoju przemysłu gumowego może być stosowanie nanonapełniaczy, czego przykładem jest krzemionka koloidalna. Opracowane na początku lat 90. XX w. „zielone opony”, w których oprócz sadzy stosuje się krzemionkę modyfikowaną silanami, cechuje niższy opór toczenia i lepsza przyczepność na mokrej nawierzchni w porównaniu z konwencjonalnymi produktami. W związku z tym zwiększa się bezpieczeństwo jazdy, przy równoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa, co jest korzystne dla kierowców oraz dla środowiska.

Jeśli chodzi o zrównoważone technologie dotyczące zrównoważonych wyrobów gumowych, wiele prac poświęcono nanokompozytom zawierającym glinokrzemiany w postaci montmorylonitu (MMT), hektorytu, saponitu, wermikulitu, laponitu, sepiolitu czy bentonitu, aczkolwiek bez tak spektakularnych efektów jak w przypadku tworzyw sztucznych modyfikowanych warstwowymi nanonapełniaczami.