https://frosthead.com

Από τα σκουπίδια στα πέλματα: Στρέφοντας τις φλούδες ντομάτας και τα αυγά σε ελαστικά

Πίσω όταν ζούσε στην Καλιφόρνια, η Katrina Cornish βρήκε τον εαυτό της να αναρωτιέται για τα ανοικτά φορτηγά που είδε να μεταφέρει μεγάλα φορτία ώριμων ντοματών. Γιατί, σκέφτηκε, δεν ήταν οι τομάτες στο κάτω μέρος να συνθλίβονται σε μεγάλες κόκκινες λακκούβες.

Ο λόγος, θα μάθει αργότερα, είναι ότι οι ντομάτες έχουν εκτραφεί για να έχουν σκληρά δέρματα που τους επέτρεψαν να αντέξουν όλο αυτό το βάρος από ψηλά.

Αυτό το κομμάτι της γνώσης θα έρθει για να εξυπηρετήσει Cornish καλά μετά που μετακόμισε στο Ohio State University, όπου είναι ερευνητής βιοϋλικών. Πρόσφατα, η ίδια και η ερευνητική της ομάδα ανακάλυψαν ότι όχι μόνο οι σκληρές φλούδες ντομάτας, αλλά και οι θρυμματισμένες κελύφους των αυγών, μπορούν να αποτελέσουν αποτελεσματική αντικατάσταση για το πλήρωσης πετρελαίου που χρησιμοποιείται στα ελαστικά αυτοκινήτων.

"Αυτό που θέλετε σε ένα πληρωτικό είναι κάτι πραγματικά σκληρό και δυνατό", λέει. "Αυτός ήταν ο λόγος που εξετάσαμε τις φλούδες ντομάτας."

Το πλήρωμα επιλογής σε ελαστικά και άλλα προϊόντα από καουτσούκ έχει εδώ και καιρό κάτι που ονομάζεται αιθάλη, ένα προϊόν σε σκόνη άνθρακα που περιλαμβάνει το 30% των περισσότερων ελαστικών. Στην πραγματικότητα, είναι ο λόγος που πολλά προϊόντα από καουτσούκ είναι μαύρα. Ο μαύρος άνθρακας βοηθάει το λάστιχο στα ελαστικά να είναι πιο ανθεκτικό.

Ωστόσο, η ζήτηση για αυτοκίνητα αυξάνεται ραγδαία στις αναπτυσσόμενες χώρες. Ταυτόχρονα, η παραγωγή μαύρου άνθρακα στις ΗΠΑ έχει μειωθεί τα τελευταία χρόνια, καθώς η EPA έχει καταρρεύσει σε φυτά που εκπέμπουν υπερβολικές ποσότητες διοξειδίου του θείου και οξειδίου του αζώτου.

Αυτό έχει κάνει τους αμερικανικούς κατασκευαστές καουτσούκ να εξαρτώνται περισσότερο από τις υπερπόντιες εταιρείες για ένα προϊόν που ήταν πάντοτε επιρρεπές σε διακυμάνσεις στις παγκόσμιες τιμές του πετρελαίου.

Το δυναμικό των απορριμμάτων τροφίμων

Έτσι, η δυνατότητα χρήσης απορριμμάτων τροφίμων για τη μείωση της απαιτούμενης ποσότητας αιθάλης θα μπορούσε να μειώσει το κόστος. Θα μπορούσε επίσης να αποφέρει οφέλη για το περιβάλλον. "Ένας από τους λόγους αυτούς είναι ένα τέτοιο πλεονέκτημα είναι το όλο ζήτημα αειφορίας", λέει η Cornish. "Ο άνθρακας παράγεται με πετρέλαιο. Εάν θα μπορούσατε να αρχίσετε να αντικαταστήσετε μερικά από αυτό το μη βιώσιμο υλικό με βιώσιμο υλικό, τότε βοηθάτε να μας απογαλακτίσετε από πετρέλαιο ».

Δεν υπάρχει σαφής έλλειψη τροφίμων στην Αμερική. Οι Αμερικανοί καταναλώνουν περισσότερο από 30 κιλά ντομάτες ανά άτομο ετησίως, σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας, το μεγαλύτερο μέρος των οποίων είναι κονσερβοποιημένο ή μεταποιημένο με κάποιο τρόπο, όπως η σάλτσα στις πίτσες. Οι εταιρείες τροφίμων ξεφλουδίζουν και απορρίπτουν το σκληρό δέρμα. Και, κάθε Αμερικανός καταναλώνει, κατά μέσο όρο, περίπου 270 αυγά ετησίως, φέρνοντας το σύνολο στη χώρα σε περίπου 86 δισεκατομμύρια. Περίπου το 40% αυτών των αυγών χρησιμοποιούνται από εταιρείες τροφίμων, οι οποίες καταλήγουν να μεταφέρουν τόνους ραγισμένων κελυφών σε χώρους υγειονομικής ταφής. Εκεί κάθονται για μεγάλο χρονικό διάστημα επειδή δεν καταρρέουν πολύ εύκολα.

"Θεωρήσαμε ότι η χρήση κελυφών αυγών ως πλήρωσης θα ήταν μια καλύτερη μοίρα από το να καταλήξουμε στον χώρο υγειονομικής ταφής" λέει η Cornish. "Και ήμουν πολύ ευχάριστα έκπληκτος όταν αποδείχτηκε ότι είναι ένα πολύ αποτελεσματικό ενισχυτικό πλήρωσης, και όχι ένα πληρωτικό αραιωτικό."

τρόφιμα σε ελαστικά-2.jpg Τα αποξηραμένα και αλεσμένα δέρματα ντομάτας (πάνω) και τα κελύφη των αυγών (πυθμένα) μεταποιούνται σε χονδρόκοκκη, μεσαία και λεπτή σκόνη πριν προστεθούν στο ελαστικό. (Kenneth Chamberlain, ευγένεια του κρατικού πανεπιστημίου του Οχάιο)

Όπως εξηγεί η Cornish, ένα πληρωτικό αραιωτικού είναι ένα που μπορεί να κάνει ένα σύνθετο πιο αδύναμο και πιο σκληρό, τόσο περισσότερο προστίθεται σε ένα προϊόν. Μειώνει το κόστος, αλλά μειώνει επίσης την ποιότητα. Αντιθέτως, ένα ενισχυτικό πληρωτικό αυξάνει την αντοχή του προϊόντος, αν και μπορεί επίσης να μειώσει την ελαστικότητά του.

"Αλλά με μερικά από αυτά τα νέα υλικά πλήρωσης, τα κελύφη των αυγών και οι φλούδες ντομάτας, όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με μαύρο άνθρακα, είμαστε σε θέση να αυξήσουμε την αντοχή, αλλά όχι την αύξηση της σκληρότητας ή την απώλεια ελαστικότητας", λέει.

Με άλλα λόγια, τα πληρωτικά απόβλητα τροφίμων βρέθηκαν να ενισχύουν το λάστιχο, διατηρώντας το ελαστικό.

Βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις

Μέχρι στιγμής, η ομάδα της πολιτείας του Οχάιο έχει δοκιμάσει επιτυχώς τα κελύφη αυγών ή τις φλούδες ντομάτας σε συνδυασμό με τον αιθάλη, μειώνοντας την ποσότητα του παραδοσιακού υλικού πλήρωσης χωρίς να την αντικαταστήσει. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη συνδυάσει μαζί τα δύο απορρίμματα τροφίμων σε ένα υλικό πλήρωσης. Ασχολούνται με τον εντοπισμό του τρόπου με τον οποίο συνδυάζονται τα δύο με και χωρίς αιθάλη - μπορεί να αλλάξουν τις μοναδικές μηχανικές ιδιότητες που καθεμία χωριστά φέρνει στην απόδοση του καουτσούκ. Ο στόχος θα ήταν τελικά η δημιουργία "συνταγών" για διαφορετικούς συνδυασμούς, ώστε να επιτευχθούν αποτελέσματα που ταιριάζουν καλύτερα σε ό, τι χρειάζεται ένας κατασκευαστής.

"Έχουμε ήδη δείξει ότι μπορείτε να πάρετε διαφορετικούς συνδυασμούς ιδιοτήτων που τους χρησιμοποιούν μόνο με αιθάλη, περισσότερο από ό, τι ο άνθρακας μπορεί να κάνει μόνη της. Πιστεύουμε ότι θα μπορούσαμε να το καταφέρουμε ακόμη περισσότερο, θέτοντας τα δύο μαζί σε έναν ευφυή σχεδιασμό με τρόπο πρόβλεψης ", λέει η Cornish.

τρόφιμα σε ελαστικά-3.jpg Η Katrina Cornish (αριστερά) και η Cindy Barrera (δεξιά) εξετάζουν τα γειωμένα δέρματα ντομάτας και τα κελύφη των αυγών, καθώς και δείγματα από καουτσούκ. (Kenneth Chamberlain, ευγένεια του κρατικού πανεπιστημίου του Οχάιο)

Σημειώνει ότι οι ερευνητές έλαβαν επιχορήγηση από τη Ford για να εργαστούν σε ένα έργο με τη χρήση θρυμματισμένων κελυφών σε κομμάτια από καουτσούκ και ότι ένας άλλος κατασκευαστής καουτσούκ έχει εκδηλώσει ενδιαφέρον για την εργασία με φλούδα ντομάτας.

Οι ερευνητές έλαβαν ανατροφοδότηση σχετικά με την αίτησή τους για τη χορήγηση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τα σύνθετα από καουτσούκ βιολογικά απόβλητα από το Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας και Εμπορικών Σημάτων των ΗΠΑ, ενώ η Cornish αναφέρει ότι θα υποβληθεί σύντομα. Η τεχνολογία έχει λάβει άδεια σε μια εταιρεία της Cornish, η οποία αποκαλείται EnergyEne.

Η εύρεση φυσικών εναλλακτικών που θα χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή προϊόντων δεν είναι κάτι νέο για την Κορνουάλη. Είναι επίσης επιβλέπει ένα έργο για να καθορίσει εάν μια ποικιλία από πικραλίδα πρωτόγονο στο Καζακστάν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή καουτσούκ. Περίπου 10 έως 15 τοις εκατό των ριζών του φυτού είναι φυσικό καουτσούκ.

Ένα κλειδί γι 'αυτήν, λέει, είναι να κρατάτε τα μάτια σας ανοιχτά στις δυνατότητες του φυσικού κόσμου.

«Έρχομαι από ένα πολύ ευρύ πλαίσιο και ενδιαφέρομαι πολύ για μια βιώσιμη οικονομία. Στο Οχάιο, η γεωργία είναι μια τεράστια βιομηχανία, η επεξεργασία τροφίμων είναι μια τεράστια βιομηχανία », σημειώνει. "Ήθελα να δω τι θα μπορούσα να κάνω ως επιστήμονας που δεν σχετίζεται με τα τρόφιμα που σχετίζεται με τη βιομηχανία μεταποίησης τροφίμων. Έχουν όλα τα μεγάλα απόβλητα. Τα απόβλητα κοστίζουν πολλά χρήματα. Τα απόβλητα πηγαίνουν στον χώρο υγειονομικής ταφής. Έτσι αξιολογήσαμε τι είναι τα απόβλητα και τι μπορούμε να κάνουμε μαζί τους.

"Και αποδείχθηκε ότι ήταν ένα θεαματικά επιτυχημένο έργο. Δεν θέλω να ακούγεται αυτό, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι δεν κοιτάζουν γύρω τους και πραγματικά βλέπουν τι υπάρχει εκεί έξω. "

Από τα σκουπίδια στα πέλματα: Στρέφοντας τις φλούδες ντομάτας και τα αυγά σε ελαστικά