Ondanks tal van maatregelen van de fabrikanten, groeit de wereldwijde CO2-uitstoot van auto’s nog altijd drastisch. De automobielsector werkt hard aan lichtgewicht constructies, dé manier om brandstofverbruik en daarmee de broeikasschade te verlagen. Tegelijkertijd ontwikkelen bandenproducenten biologische autobanden met een zo laag mogelijke rolweerstand. Daarbij zijn nieuwe soorten van natuurlijke rubberbronnen ontdekt.
Anke Blume, hoogleraar aan de Universiteit Twente, werkt op dit laatste vlak nauw samen met de industrie. Blume bezit unieke kennis op het gebied van polymeren met rubberachtige eigenschappen (elastomeer). Op 25 september spreekt ze haar oratie uit.
"Sinds 1970 is de uitstoot van CO2 in de transportsector meer dan verdubbeld en auto’s nemen daarvan bijna driekwart voor hun rekening", schetst Blume in haar intreerede. "Hoewel autofabrikanten hard werken om de CO2-uitstoot terug te dringen, lijkt het nog altijd niet genoeg om de door de EU gestelde maximale uitstoot in 2020 te halen. Reductie in CO2-uitstoot kan alleen bereikt worden door een reductie van het brandstofgebruik van auto’s. Banden spelen daarin een grote rol."
Zwaardere auto’s
Een goede oplossing voor het CO2-probleem zijn lichtgewichtconstructies van auto’s. Een afname van honderd kilogram in het gewicht van de auto levert een besparing tot 12,5 gram CO2-uitstoot per kilometer op. Desondanks is het gewicht van personenauto’s in de laatste veertig jaar bijna verdubbeld in Europa. Dat is nauw verbonden met de steeds hogere standaarden op het gebied van luxe en veiligheid.
Zo kreeg de Mini Cooper er 420 kilo bij in 47 jaar en hetzelfde geldt voor de Volkswagen Golf sinds 1974. "Gelukkig zien we nu dat de nieuwe Golf 7 juist weer honderd kilo verloren heeft", zegt Blume. "Er is pas zeer recentelijk een, gemiddeld genomen, afnemende groei van die ontwikkeling. Nieuwe, lichtgewichtmaterialen en nieuwe constructietechnieken hebben daarvoor gezorgd."
Blume beschrijft in haar intreerede dat de hoeveelheid thermoplastische materialen en rubber in auto’s direct samenhangt met de reductie in autogewicht. Daarin is een sterke toename waarneembaar. Zo had de eerste Golf uit 1973 ‘slechts’ 93 kilogram plastic aan boord, waar dat bij de Golf 6 zo’n 250 kilo is. Het percentage rubber (niet alleen in de banden) in auto’s is gegroeid van twee procent in 1970 tot zes procent in 2010. In dezelfde periode groeide het aandeel plastic van zes tot zestien procent. Thermoplastische materialen hebben zowel voordelen (bijvoorbeeld duurzaamheid, reductie in geluid en kosten) en nadelen (bronnen raken uitgeput, erg schadelijk bij brand, moeilijk te verven).
Autobanden
Een andere mogelijkheid om de CO2-uitstoot van auto’s terug te dringen, zijn autobanden met weinig rolweerstand. In 2012 voerde de EU de druk op de auto-industrie op door de invoer van bandenlabels. Een band met het hoogste label (A) bespaart 7,5% meer brandstof dan een band met het laagste label (G). Bij vrachtwagens is dat nog hoger. Zo berekende fabrikant Goodyear dat bij een truck van veertig ton zo’n 15% brandstof bespaard kan worden met A-label banden. Bij een ton aan gereden kilometers per jaar levert deze categorie banden ruim 7000 euro aan brandstofbesparing op en logischerwijs een veel lagere CO2-uitstoot.
Nieuw natuurlijk rubber
Er is echter ook een keerzijde. Blume: "De toename van thermoplastische materialen en rubber in auto’s leidt ook tot een groter aardolieverbruik." Met de uitputbare voorraden en steeds verder stijgende prijs van aardolie in het achterhoofd, doet Blume onderzoek naar natuurlijk rubber, de enige biopolymeer met commerciële mogelijkheden, nu nog veelal gewonnen uit latexbomen in Azië.
"Dit rubber heeft veel voordelen, zoals de grote rekbaarheid, waterdichtheid en veerkracht. De prijs groeit echter sterk, waardoor fabrikanten andere opties verkennen. De Mexicaanse guayule (een struik) en Russische paardenbloem blijken ook geschikte bronnen van bio-rubber. De interesse vanuit de bandenindustrie is enorm. Zo heeft Apollo al prototypes van banden die uit guayule en de paardenbloem gemaakt zijn. De testfase is begonnen en productie laat niet lang meer op zich wachten. Een alternatief voor de Aziatische rubber-monopoly wordt bereikt. De eerste honderd procent biologisch verantwoorde autobanden komen in de nabije toekomst op de Europese markt.
De onderzoeksgroep Elastomer Technology and Engineering (faculteit CTW) van Blume vormt voor veel fabrikanten de wetenschappelijke link in deze snel ontwikkelende niche markt. De vakgroep heeft een sterke industriële focus en werkt samen met alle grote merken uit de autobandenindustrie. Zo zijn alle promovendi uit de vakgroep externe onderzoekers en lopen er veel door de industrie gefinancierde PDEng-trajecten. De vakgroep werkt op het gebied van thermoplastische materialen nauw samen met het ThermoPlastic Composite Research Center (TPRC) en de vakgroep van Remko Akkerman. Binnen dit samenwerkingsverband tussen de Universiteit Twente en industriële partijen worden lichtgewichtmaterialen voor de luchtvaart- en auto-industrie ontwikkeld.
Over Anke Blume
Anke Blume is sinds eind 2013 parttime hoogleraar en hoofd van de vakgroep ‘elastomer technology and engineering’ (faculteit CTW) op de Universiteit Twente. Ze is daarmee de opvolgster van prof. Jacques Noordermeer. Daarnaast is ze IP Manager silica and silane for rubber bij het Duitse Evonik Industries (voorheen Degussa). Blume studeerde Scheikunde aan de Universiteit van Hannover.