Smithers partage 4 tendances qui changent et défient l'industrie automobile

FAIRLAWN, Ohio—Comme les points inversement liés du triangle « magique » des pneus, la durabilité et la performance peuvent être difficiles à concilier.

Alors que certains matériaux peuvent être récupérés, circulaires ou recyclables, ils sont souvent représentatifs du matériau polymère qui est entré dans le processus de récupération. En tant que tels, les produits recyclés peuvent ne pas atteindre les seuils de performance nécessaires.

Brad Sellers, consultant associé au sein de la division Science et ingénierie des matériaux de Smithers, basé à Akron, a mis en lumière certains des innombrables matériaux qui peuvent contribuer à rendre possibles à la fois la durabilité et la performance le 10 mai, premier jour de la conférence Rubber in Automotive organisée par Rubber News.

Son discours de grande envergure, "Formations de caoutchouc durables pour des performances élevées", s'est concentré sur des méthodes de production de noir de carbone plus vertes, des ingrédients de pneus durables et de nouvelles technologies de matières premières, le tout au début de l'allègement (et des véhicules électriques).

"Lorsque nous parlons de durabilité, nous parlons de ce qui la pousse - et c'est l'environnement, les investisseurs, les employés et les consommateurs", a déclaré Sellers. "Nous devons regarder la situation dans son ensemble pour aller de l'avant … car il s'agit d'un équilibre délicat entre performances, durabilité et conséquences imprévues."

Voici quatre points à retenir du discours des vendeurs.

Dans son étude "L'avenir des pneus verts jusqu'en 2027", Smithers identifie les tendances des matériaux dans les élastomères, les charges et autres produits chimiques, en partie à cause des silanes, qui sont "essentiels pour la réduction de la résistance au roulement des pneus verts".

En bref, les tendances des matériaux dans l'énigme durabilité-performance sont essentielles à comprendre, a déclaré Sellers, qu'il s'agisse de tendances spécifiques aux pneus ou de celles qui entourent la composition des élastomères et des charges automobiles.

Les options de durabilité pour les substituts NR incluent la plante guayule et le pissenlit russe, deux plantes robustes qui peuvent être cultivées là où d'autres composés de caoutchouc naturel ne peuvent pas être cultivés.

"Un avantage supplémentaire ici est que ce sont des zones qui peuvent ne pas convenir à la (culture) alimentaire, donc elles ne sont pas en concurrence avec les cultures vivrières", a déclaré Sellers.

En plus des sources alternatives de NR, Smithers a identifié quatre méthodes plus durables de production de noir de carbone, notamment le CB récupéré à partir de la pyrolyse des pneus, le CB circulaire, la pyrolyse du méthane et les méthodes de CB renouvelable.

"La pyrolyse du méthane, en particulier, est intéressante car elle utilise de l'hydrogène pour aider à produire de l'énergie", a déclaré Sellers. "Ce type de matériau peut remplacer les grades actuels de CB."

Enfin, la silice de balle de riz peut être l'option la plus prometteuse en tant que charge pour aider à réduire la résistance au roulement.

"Il y a beaucoup d'approvisionnement de ce déchet pour remplacer complètement la silice (synthétique) dans l'industrie du pneu", a déclaré Sellers.

Les facteurs internes dans le développement d'un pneu plus écologique comprennent les objectifs de durabilité d'une entreprise, la consommation d'énergie, l'approvisionnement en matières premières et la recyclabilité, a déclaré Sellers.

Les pressions externes peuvent provenir des tendances technologiques en matière de biocarburants, des choix de groupes motopropulseurs, des émissions et des coûts de la bande de roulement des pneus, parmi de nombreuses autres complexités.

La technologie des matières premières est certaine de jouer un rôle critique.

"Les pneus peuvent prendre des années à se développer, donc la vitesse de mise sur le marché n'est vraiment pas là avec le produit", a déclaré Sellers. "Auparavant, le caoutchouc broyé des pneus en fin de vie n'était utilisé que pour remplacer le mastic.

"Maintenant, de nouveaux procédés sont disponibles permettant des remplacements plus importants (caoutchouc broyé) dans les composés de caoutchouc. Cela a le potentiel de générer un flux de déchets nul pour l'industrie du caoutchouc."

De plus, des résines spéciales à base de tall oil brut et de térébenthine au sulfate brut sont disponibles.

"Et ceux-ci offrent une valeur durable, aidant de nombreuses industries à remplacer les sources à base de combustibles fossiles par des solutions renouvelables offrant des performances inégalées."

Alors que l'industrie automobile passe aux véhicules électriques et aux véhicules hybrides à batterie et s'éloigne des moteurs à combustion interne, les équipementiers ont besoin d'options plus durables pour les produits à tester et à utiliser.

"L'amélioration des performances des véhicules a traditionnellement été un domaine d'intérêt clé (pour les équipementiers)", a déclaré Sellers. "Cela comprend l'amélioration de l'efficacité énergétique, la durabilité de la bande de roulement des pneus avec moins de remplacements nécessaires et la capacité de charge, compte tenu des initiatives d'allègement."

À son tour, le passage aux véhicules électriques, comme leurs cousins ​​hérités, nécessitera un équilibre du triangle de performance entre l'usure, l'adhérence et la résistance au roulement.

"Nous constatons une tendance chez les équipementiers à soutenir le désir d'une autonomie plus longue et d'un poids réduit", a-t-il déclaré. "Les compartiments de batterie avec joints et joints changent et il existe des matériaux alternatifs pour les conduites de liquide de refroidissement."

Et dans le système circulatoire d'un véhicule électrique - qui ne contient plus d'huiles et d'essences toxiques - les conduites de liquide de refroidissement pour le compartiment de la batterie sont une considération majeure pour les ingénieurs en matériaux.

"Nous devons nous assurer que cette option de durabilité n'entraîne pas de conséquences imprévues", a averti Sellers.

Les véhicules électriques ont entraîné des changements de matériau de tuyau vers le nylon et l'EPDM, en utilisant des connexions rapides et un certain serrage.

Et les configurations de conduites flexibles dans les véhicules électriques nécessitent des trajets plus longs, ce qui signifie que les ingénieurs doivent envisager des débits de pompe plus élevés, a déclaré Sellers.

Le projet de l'industrie du pneu, entrepris par les 12 principaux membres fabricants de pneus de l'US Tire Manufacturing Association et d'autres entités gouvernementales, se concentre sur le 6ppd (et sa branche relativement inconnue 6ppd-quinone, qui tue le saumon coho dans le nord-ouest du Pacifique), le pissenlit et le guayule et un certain nombre d'autres alternatives de production et de matériaux plus écologiques à l'avenir.

"Alors, comment les tests doivent-ils s'adapter?" Les vendeurs ont demandé. « Avons-nous besoin d'examiner la résistance au roulement à froid ? Ou comment l'usure de la bande de roulement est affectée ? Avec les véhicules électriques, les gens doivent remplacer les pneus beaucoup plus souvent qu'ils ne le pensaient au départ. »

Un récent rapport de JD Power le confirme, selon un article de Rubber News du 30 mai, dans lequel les propriétaires de véhicules électriques appellent les fabricants de pneus d'origine pour des bandes de roulement terriblement sous-performantes.

"Il y a beaucoup d'élan sur le marché en ce moment", a déclaré Sellers. "Il y a beaucoup d'options à l'étude. Nous devons proposer des tests qui poussent la durabilité aussi loin que possible sans avoir de conséquences imprévues."

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