研究人员利用番茄皮和蛋壳制造轮胎

有一天，你可能会在轮胎与道路接触的地方发现西红柿皮和蛋壳。

环境——更不用说你的轮胎——将会因此变得更好。

俄亥俄州立大学的研究人员发现，食物垃圾，特别是西红柿皮和蛋壳，可以作为橡胶轮胎的极佳填料，测试表明它们的性能超过了工业标准。填料与橡胶结合制成轮胎使用的橡胶复合材料。食物垃圾可以部分取代炭黑，炭黑是轮胎制造中长期使用的石油基填料，但越来越难获得。

这种制造更环保材料的方法与开发清洁燃料来源的持续努力相得益彰。俄亥俄州立大学生物材料系特聘教授卡特里娜·科尼什 (Katrina Cornish) 表示，使用番茄皮和蛋壳作为轮胎填料可以帮助减少美国对外国石油的依赖，避免食物垃圾进入垃圾填埋场，并使橡胶制品（尤其是轮胎）的生产更加可持续。

“如果我们真的遇到炭黑短缺，我们就必须使用其他东西，”康尼什说。“你可以使用一些优质的蛋壳。许多公司都希望拥有环保地位，而这是一个很好的方法。”

美国环境保护署称，食物约占垃圾填埋场垃圾的五分之一。找到让食物垃圾远离垃圾填埋场的方法不仅可以节省空间，还有助于应对气候变化。细菌会将垃圾填埋场中的食物和庭院垃圾转化为甲烷，这是一种强大的温室气体。

经过适当处理，食物垃圾可以用来发电、作为肥料滋养土壤或作为动物的食物来源。现在，它还可以在轮胎制造中发挥作用。

Cornish 长期以来一直对开发新的橡胶来源以及改进橡胶产品的方法感兴趣。因此，当她 2010 年来到俄亥俄州立大学时，她将食物垃圾视为潜在的轮胎填充物。

“我给该州的每家食品加工商都写信，说：‘如果你们有废料，我们想看看，’”她说。“我们收到了 35 种不同类型的废料：面糊滴、酸菜汁、奶粉，其中还有蛋壳和番茄皮。我一直想看看番茄皮，因为我在加州呆了很多时间，看到所有装满番茄的农产品卡车，我知道番茄皮必须有厚而坚韧的皮，这样上面的番茄才不会压扁下面的番茄。”

最初，康尼什对蛋壳的效果心存疑虑。蛋壳主要由碳酸钙组成，碳酸钙是用作填充剂而不是增强剂。后者更适合用作轮胎填料。但康尼什欣喜地发现，她的疑虑是多余的。蛋壳具有多孔结构，可以提供更大的表面面积与橡胶接触，并被证明具有增强作用。

“我们非常兴奋，”她说，“它带来的价值远远超出了我们的预期。”他们还发现，番茄皮在高温下非常稳定，可以生成性能良好的材料。

“填料通常会使橡胶更坚固，但同时也会降低橡胶的柔韧性，”康沃尔实验室的博士后研究员辛迪·巴雷拉 (Cindy Barrera) 说道。“我们发现，用蛋壳粉和番茄皮代替炭黑会产生协同效应，例如，让坚固的橡胶保持柔韧性。”

它还使橡胶变成红棕色（取决于其中蛋壳或番茄的含量），而不是使用炭黑后呈现的黑色。典型的汽车轮胎约有 30% 由炭黑制成，炭黑的成本随石油价格而变化。据 Cornish 称，美国公司最常从国外购买炭黑。

“轮胎行业发展非常迅速，我们不仅需要更多的天然橡胶，还需要更多的填料，”Cornish 说道。“全球轮胎产量一直在增加，因此各国都在使用他们能生产的所有炭黑。不再有剩余……”

康尼什和她的同事关于潜在轮胎填料的研究发表在《聚合物与环境杂志》等杂志上。

美国蛋类生产商联合会 (United Egg Producers) 称，美国每年生产约 800 亿颗鸡蛋。康沃尔说，商业食品工厂会将其中一半鸡蛋敲开，然后花钱将剩余的鸡蛋送到垃圾填埋场，而富含矿物质的蛋壳不会分解。“这些鸡蛋在垃圾填埋场里不会发生什么大的变化，因为那里没有以钙为食的动物，”她说，“它们大部分都是石头。”

据美国农业部称，美国每年种植约 1500 万吨广受欢迎的番茄。其中大部分用于罐装或加工产品。她说，例如，食品公司在制作番茄酱时会剥去番茄皮，因为番茄皮难以消化。

科尼什担心种植新的橡胶树会导致森林砍伐，她一直在研究橡胶替代品，包括橡胶蒲公英。虽然它们毫无疑问是蒲公英，但它们与许多房主认为令人讨厌的草坪和花园入侵者不同。

科尼什解释说，这种植物的叶子更厚、更蓝，花更小。最重要的是，它的主根会分泌出一种乳状液体，里面含有天然橡胶颗粒。

“橡胶蒲公英原产于中国西北部、哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦，但它可以在俄亥俄州的雪地里生长，”她说。“但它不太结实，所以我们正努力让它更强壮、产量更高。”如果成功，“它可以作为一年生作物种植，并且可以创造许多加工工作，”她补充道。

与此同时，俄亥俄州立大学已将康尼什将食物垃圾转化为轮胎填料的技术授权给她的公司 EnergyEne，以供进一步开发。不过，康尼什强调，没有人会开始收集“你早餐吃剩的蛋壳”，她说。“厨房垃圾不会这样处理。所以继续堆肥吧。事实上，也许你可以用它们来种植橡胶蒲公英。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。