Čeští vědci vyvinuli pěnu z přírodní gumy a ligninu. Může nahradit syntetické materiály a snížit zátěž pro životní prostředí

Tým odborníků z Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. (CARC) představil novou technologii výroby lehké a odolné pěny z přírodní gumy a ligninu – látky, která je běžnou součástí dřeva a zároveň vedlejším produktem při výrobě celulózy. Nový materiál má potenciál nahradit syntetické polymerní pěny, které jsou zatíženy problémy s recyklací a znečištěním životního prostředí, včetně tvorby mikroplastů.

Přírodní guma je unikátní materiál s mimořádnou pružností, tvarovou pamětí a odolností vůči chemickým i teplotním vlivům. I přes rozvoj syntetických kaučuků zůstává nenahraditelná v celé řadě průmyslových odvětví – od automobilového průmyslu až po zdravotnictví. Spojením s ligninem se její možnosti ještě rozšiřují.

„Vyvinuli jsme funkční vzorek pěny, který kombinuje přírodní gumu s ligninem. Získali jsme lehký materiál s velmi dobrými mechanickými vlastnostmi, jehož výroba je udržitelná a využívá obnovitelné suroviny,“ říká Ing. Miloš Beran z CARC. „Věříme, že při dalším vývoji by tento materiál mohl nalézt uplatnění například v automobilovém a leteckém průmyslu, stavebnictví, sportovním vybavení nebo při výrobě nábytku.“ dodává.

Pěny přírodní gumy fortifikované různými nano a mikrostrukturovanými plnidly však mají uplatnění i v dalších rychle se vyvíjejících oblastech s vyšší přidanou hodnotou, jako je například tlumení mechanického impaktu, či stínění elektromagnetických vln.

Využití ligninu je krokem k cirkulární ekonomice

Vzhledem k mimořádně vysoké hustotě atomů uhlíku v latexech přírodní gumy, jsou jejich rostlinní producenti výbornými kandidáty na snižování nadbytečné koncentrace oxidu uhličitého z ovzduší. Ve spojení s ligninem se jedná o materiál s minimalizovanou uhlíkovou stopou. Lignin, po celulóze druhý nejrozšířenější biopolymer na zemi, vzniká v obrovských přebytcích jako vedlejší produkt při výrobě celulózy ze dřeva. Jeho využití v produktech s vyšší přidanou hodnotou se stále ještě intenzivně hledá.

Vedle ekologického přínosu má nová technologie i strategický rozměr – současná světová produkce přírodní gumy je totiž téměř zcela závislá na jediném stromu Hevea brasiliensis pěstovaném v několika málo zemích jihovýchodní Asie.

Jak to řeší jinde ve světě

Lokální produkce ale může být ohrožena klimatickými změnami, spojenými s šířením nových patogenů. Z těchto důvodů probíhá intenzivní výzkum zaměřený na možnost využití jiných rostlinných zdrojů prosperujících v evropských podmínkách. V Evropě klíčové nadnárodní společnosti produkující pneumatiky podporují výzkum využití speciální odrůdy pampelišky. Pampeliška sibiřská, známá jako koksaghyz (Taraxacum kok-saghyz), je odrůda pampelišky, jejíž šťáva (latex) se používá pro výrobu přírodní gumy (kaučuku) jako alternativa k tradičním zdrojům z kaučukovníku. V Evropě se na tomto výzkumu podílel například Fraunhoferův Institut a společnost Continental, která úspěšně vyhodnotila celý projekt a nyní plánuje pětileté testování. V USA probíhá obdobný intenzivní výzkum za účelem využití pouštní rostliny guayule jako alternativního zdroje přírodní gumy,

Využití ligninu a možnost lokální výroby přírodních pěn by tak mohly významně snížit rizika a posílit soběstačnost.

Technologie výroby, vyvinutá v CARC, je založena na mechanickém napěňování latexu s přídavkem přírodních složek a následné vulkanizaci. Vzniklá pěna má hustotu pouze 0,25 g/cm³, přičemž další podrobná testování struktury a vlastností jsou plánována v rámci připravovaných projektů.

CARC nyní hledá partnery pro spolupráci při dalším vývoji, testování a průmyslovém uplatnění tohoto inovativního materiálu.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

O Národním centru zemědělského a potravinářského výzkumu

Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. (CARC) je přední výzkumná instituce zaměřená na udržitelný rozvoj zemědělství, potravinářství a

ochranu přírodních zdrojů. Ve svých aktivitách pokrývá široké spektrum oblastí výzkumu – od rostlinné výroby, hospodaření na půdě, genetiky, šlechtění a ochrany rostlin, přes zemědělskou techniku až po bezpečnost a vývoj potravin. Je největší výzkumnou organizací v resortu Ministerstva zemědělství a nejvýznamnější vědeckou institucí v oblasti aplikovaného výzkumu v České republice.

um ze

Kontakt pro média:

Ing. Miloš Beran

Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v.v.i. (CARC)

telefon: 296 792 361

e-mail: milos.beran@carc.cz