德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会北京代表处
蒲公英轮胎

从生态学和经济学角度来看,蒲公英都是热带橡胶树的十分有吸引力的替代品。因此,弗劳恩霍夫同轮胎生产商大陆集团、朱利叶斯·库恩研究所及植物育种公司ESKUSA合作,致力于开发蒲公英作为橡胶加工业的长期稳定原材料来源。


Conti EcoPlus HD3是第一款以蒲公英作为橡胶原材料制成的载重汽车轮胎,其性能与传统的天然橡胶制成的轮胎一致。©大陆集团

在日常生活中,为了前进,为了能坐下或躺着,为了阻隔病原或是为了将东西粘起来,我们使用的许多物品中都包含橡胶。这份清单很长,汽车轮胎,床垫,手套和胶水只是上面的开头几行。因为大约有4万种日常生活用品种都含有橡胶这种有弹性、防水又牢固的极为多样化的原材料。目前仍没有任何一种人造橡胶可以与天然材料的质量相媲美。而用于制造工业产品的天然橡胶迄今为止几乎都只能从橡胶树的胶乳中获得。巴西橡胶树仅生长在热带地区,且世界95%的橡胶产自东南亚。如果从生产厂附近的本土田地中就能获取橡胶原材料,对于生产者来说在经济上是一个有吸引力的长久选择。
一点早在上世纪中期就已为人所知。此外,俄罗斯蒲公英尤为适合,因为这种蒲公英自身橡胶含量就相对较高。因此,弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态研究所IME明斯特大学生物及植物生物技术研究所(IBBP)的Dirk Prüfer和Christian Schulze Gronover认识到要重视蒲公英的价值。Dirk Prüfer说道:“蒲公英极其普通,并能在温和的气候中生长,不需要从热带运输过来。这能显著改善原材料的碳氧平衡。同时,蒲公英对时而剧烈波动的市场经济依赖性极低,为工业生产提供了巨大优势。”此外,中纬度地区的蒲公英种植还能够保护热带雨林,不再需要为满足世界范围内日益增长的橡胶需求而建造新的橡胶树种植场,雨林也因此能免遭砍伐。



有效耐用:康迪泰克的商用车发动机轴承由蒲公英橡胶制成。©康迪泰克

高效经济的提取工艺

研究人员用常规育种的方式将俄罗斯蒲公英的橡胶含量增加了一倍以上。为提取橡胶,研究团队首先研制出一台实验室标准的设备,用这台特殊的碾磨机从蒲公英的根中获取橡胶原材料。接下来,项目合作伙伴即可生产汽车轮胎样品。这些轮胎由被命名为“Taraxagum™”的蒲公英橡胶制成,分别在冬季和夏季的条件下接受测试,显示出与传统天然橡胶制成的轮胎相似的性能。而汽车配件供应商已早看到了更广阔的应用范围:在2015年汉诺威国际商用车展览会(IAA)上,康迪泰诺车队展出了第一批以“Taraxagum™”为基底制造的和轴承元件样品。2016年汉诺威国际商用车展览会上展出了商用车轮胎,发动机轴承及载重汽车和公共汽车万向轴。这是从蒲公英中提取出的天然橡胶首次用于商用车辆。



由蒲公英橡胶制成的康迪泰克万向轴中间轴承具有持久的良好减震性能。©康迪泰克

此外,这种橡胶还由许多应用可能。蒲公英橡胶不会像传统的天然橡胶那样可能引发过敏,因而十分具有吸引力,使其成为如在医疗领域或家庭中使用的橡胶手套的新兴替代品。

现在,着眼于工业生产,蒲公英橡胶的提取正在进一步优化,扩大生产规模,并建造了一个更大的研究设备。大陆集团与分子生物学和应用生态研究所联合团队(Conti-IME-Team)定下目标,要从每公顷种植的蒲公英中提取出一吨橡胶。几年内应该可以实现蒲公英橡胶产品的工业生产。联邦政府在生物经济2030:国家研究战略中对这一主题表示支持。

相关研究人员于2015年获得了Joseph-von-Fraunhofer奖,以表彰他们对俄罗斯蒲公英研究及对以蒲公英橡胶为原材料的汽车轮胎样品的开发。获得该奖的有弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态研究所IME和明斯特大学生物及植物生物技术研究所的Christian Schulze Gronover博士,Dirk Prüfer教授和大陆集团的Carla Recker博士。