Được xem là một phần trong kế hoạch chế tạo bánh xe ôtô có gốc sinh học 100%, công ty Bridgestone đang phát triển phương pháp tách chiết cao su thiên nhiên từ các loài thực vật như Parthenium argentatum và Taraxacum kok-saghyz để làm giảm bớt sự tùy thuộc vào cao su thiên nhiên nhập khẩu từ các nước ở vùng Đông Nam Á (xem hình 1).

Khoảng 60% cao su dùng để chế tạo bánh xe là cao su thiên nhiên lấy từ mủ cây cao su Hevea brasiliensis. Trên thế giới có hơn 400 loài cây có chứa cao su có tính đàn hồi trong mủ cây. Phần lớn cao su thiên nhiên sử dụng trên thế giới được tách ra từ mủ cây cao su Hevea brasiliensis. Loại cây này chủ yếu được trồng ở các nước vùng Đông Nam Á có nhiệt độ và ẩm độ cao.

Cây Parthenium argentatum mọc ở những vùng có đất đai khô khan như vùng Tây Nam Hoa Kỳ và Mexico. Cây Taraxacum kok-saghyz mọc ở những vùng có khí hậu rất lạnh lẽo như Kazakhstan và Uzbekistan. Vì các loài cây này mọc ở nhiều nơi trên thế giới nên có triển vọng sẽ làm giảm bớt gánh nặng môi trường và những điều rủi ro do thiên tai hay thiệt hại do vi khuẩn gây ra. Nếu có thể thu được cao su từ những cây này mà nó có chất lượng tốt như cây cao su Hevea brasiliensis thì loại cao su này có thể được dùng làm nguyên liệu chế tạo bánh xe với các phương pháp chế tạo hiện dụng.

Vì ở các cây Parthenium argentatum và Taraxacum kok-saghyz, ngoài thành phần cao su là polyisoprene dạng cis-1,4, còn có chứa nhiều chất bẩn do đó hàm lượng cao su tương đối ít nên có vấn đề là phải làm thế nào để có thể tách chiết nó ra với hiệu suất cao. Dĩ nhiên, phương pháp trồng trọt các loài cây này cũng hết sức quan trọng vì nó có ảnh hưởng đến hiệu suất kinh tế toàn diện.

Cây Parthenium argentatum là loài thực vật thân thấp có chứa thành phần cao su (cao su guayule) ở hầu hết các bộ phận cây như thân và rể cây. Vì vậy, sau khi cây đã lớn đến một mức độ nào đó thì đem thu hoạch tất cả, đập nát và tách chiết cao su ra. Ở cây Taraxacum kok-saghyz, thành phần cao su chỉ có chứa trong rể, có thể tách chiết dễ dàng và có độ tinh khiết khá cao. Tuy nhiên vì lượng cao su tách chiết từ hai loài cây này còn nhỏ nên cần phải cải thiện nhiều hơn về phương pháp trồng trọt và chọn lựa chủng cây thích hợp.

 Hình 1. Bên trái: cao su lấy từ cây cao su Hevea brasiliensis

bên phải, trên: cây Parthenium argentatum

bên phải, dưới: cây Taraxacum kok-saghyz

Ngoài ra, công ty Bridgestone cũng đang phát triển phương pháp sản xuất một loại sợi cellulose mới từ bột giấy đa năng thông thường được dùng để chế tạo giấy. “Sườn lốp” của bánh xe có cấu tạo sợi được kẹp vào cao su để gia cố bánh xe. Hiện nay, các loại sợi tổng hợp như sợi polyester, sợi nylon hay sợi gốc thực vật như sợi re-yôn được sử dụng để chế tạo bánh xe.

Công ty Bridgestone đang có kế hoạch nghiên cứu sử dụng loại sợi cellulose mới này để chế tạo bánh xe. Để nâng cao độ bền cơ học của sợi cellulose từ bột giấy, cần phải giữ cho phân tử lượng của nó ở mức độ cao. Vì lý do đó, công ty Bridgestone đang tìm cách để phát triển một phương pháp chế tạo sợi cellulose từ bột giấy với hiệu suất cao mà phân tử lượng của sợi không bị giảm xuống.

Thêm vào đó, cùng với công ty chế biến thực phẩm Ajinomoto, công ty Bridgestone cũng đang phát triển kỹ thuật chế tạo cao su tổng hợp và cac-bon đen từ nguồn nguyên liệu thực vật như bắp, mía, mà không sử dụng nguồn nguyên liệu hóa thạch có giá cả ngày càng cao.

Tại một buổi triển lãm xe ôtô ở Paris vào năm ngoái (2012), công ty Bridgestone đã triển lãm bánh xe ôtô được chế tạo sử dụng nguyên liệu thực vật tái tạo 100%. Để xã hội có thể phát triển bền vững, công ty Bridgestone đã đưa ra phương châm là phát triển các loại vật liệu có hiệu suất kinh tế cao, nguồn cung cấp bền vững, đồng thời không gây ảnh hưởng xấu cho môi trường.

TS Nguyễn Châu

Kanagawa Institute of Technology

(Đại học Công Nghệ Kanagawa)

Kanagawa, Japan