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Herstellung von Autoteilen aus Tomaten

Normalerweise ist es eine schlechte Sache, Ketchupreste in Ihrem Auto zu finden. Aber was ist, wenn der fragliche Ketchup nicht auf Ihrem Getränkehalter festgefressen ist - was ist, wenn es tatsächlich der Getränkehalter ist?

Letzte Woche kündigte die Ford Motor Company eine Partnerschaft mit Heinz an, um einen neuen Kunststofftyp zu entwickeln, der aus den Abfällen von der Herstellung von Ketchup gewonnen wird: speziell Tomatenschalen. Es ist noch früh, aber Ford hofft, dass die Verbindung auf Tomatenbasis eines Tages die Kabelhalter und Lagerbehälter seiner Serienautos ersetzen wird.

Auch für Heinz ist das ein gutes Geschäft. Das Würzmittelunternehmen verarbeitet jährlich mehr als zwei Millionen Tonnen Tomaten, hat den Müll aber bisher nicht richtig verwertet.

Das Programm ist Teil der kontinuierlichen Bemühungen von Ford, viele auf Erdöl basierende Autoteile durch nachhaltige Materialien zu ersetzen. Der Autohersteller betreibt seit 2000 ein Forschungs- und Entwicklungslabor, das sich auf die Entwicklung von Kunststoffen aus erneuerbaren Quellen und anderen Abfällen konzentriert. Andere Hersteller, darunter Mazda, Fiat und Toyota, haben ebenfalls Schritte unternommen, um erneuerbare Ressourcen in ihre Fahrzeuge zu integrieren.

Es ist ein guter Plan für die Vermarktung, aber umso mehr für das Endergebnis des Unternehmens, wenn man bedenkt, dass der Ölpreis derzeit mehr als 113 USD pro Barrel beträgt und ein Auto heutzutage plastischer ist als je zuvor. Um es kurz zu machen: Als Fords Abteilung für Kunststoffforschung eröffnete, lag der Ölpreis bei etwa 50 USD pro Barrel, erinnert sich Debbie Mielewski, seit der Gründung des Teams eine technische Führungskraft in Forschung und Entwicklung.

Der erste nachwachsende Kunststoff des Labors wurde auf dem Mustang 2008 eingeführt. In diesem Auto ersetzte ein Polyurethanschaum auf Sojabasis den typischen Schaum auf Erdölbasis, der in einem Teil des Sitzkissens und der Kopfstützenpolsterung verwendet wurde. Heute sagt Ford, dass alle seine inländischen Fahrzeuge den Schaum in den Sitzkissen verwenden; 75 Prozent von ihnen haben es auch in der Kopfstütze.

Weitere Materialinnovationen sind gefolgt. Das Unternehmen hat beim Ford Flex 2010 mit Weizenstroh verstärktem Kunststoff, beim Escape 2013 mit Türpolstern (einer Isolierschicht) aus dem Kenaf-Werk und beim Taurus SHO mit Wildleder aus recycelten Yamswurzeln hintere Lagerbehälter auf den Markt gebracht.

Was den Tomatenabfall attraktiv macht, ist die Tatsache, dass aus ihm leichtere Kunststoffe hergestellt werden können, als es die heutigen Materialien zulassen. Und je leichter das Auto, desto sparsamer wird der Kraftstoffverbrauch. Derzeit ist der Kunststoff, der in den Bereichen verwendet wird, die Ford für den Kunststoff auf Tomatenbasis verwendet, auf Talk angewiesen. Talk ist wie das Benzin, das zur Herstellung des Restes der Verbindung verwendet wird, eine abgebaute Ressource und daher begrenzt.

Aber wie genau nehmen Sie Tomaten vom Fruchtfleisch auf Plastik?

Ford trocknet, zerkleinert und komprimiert Tomatenabfälle aus der Heinz-Ketchup-Fabrik zu Pellets, die sich perfekt für die Herstellung von Kunststoff eignen. Ford trocknet, zerkleinert und komprimiert Tomatenabfälle aus der Heinz-Ketchup-Fabrik zu Pellets, die sich perfekt für die Herstellung von Kunststoff eignen. (Mit freundlicher Genehmigung von Ford Motor Company)

Es ist ein wenig Vorarbeit erforderlich, um den Obstmüll für das Formen vorzubereiten. Zuerst werden die Fasern gemahlen und getrocknet. Anschließend fügt das Team einen geschmolzenen Kunststoff als Bindemittel hinzu und lässt die Mischung durch eine Spritzgussform laufen.

Aktuelle Proben des Materials enthalten etwa 20 Prozent Tomaten und 80 Prozent Kunststoff aus anderen Quellen. Aber Mielewski stört der kleine Prozentsatz nicht.

"Wir reden immer noch über eine Tonne von Wert, weil Millionen von Anwendungen dafür auftauchen könnten", sagt sie. „Wir sehen bereits viele Materialien auf Sojabasis, die in Büromöbeln und Matratzen verwendet werden. Und das wollen wir; Wir möchten, dass andere Branchen von unserer Technologie profitieren. “

Langfristiges Ziel ist es, ein Material zu schaffen, das zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen besteht, beispielsweise ein tomatenverstärktes Maisharz. In diesem Fall, so Mielewski, wäre das betreffende Autoteil nicht nur nachhaltig, sondern auch kompostierbar.

In der Zwischenzeit testet das Labor den mit Tomaten infundierten Kunststoff, um sicherzustellen, dass er den aktuellen Sicherheitsanforderungen für Fahrzeuge entspricht. Kunststoffe brauchen zum Beispiel eine gewisse Beständigkeit, aber auch eine gewisse Nachgiebigkeit. Und der Standard variiert je nach Position des Materials im Auto.

Mit Tomaten angereicherter Kunststoff ist nur eine Facette des aktuellen Portfolios des Labors.

Einer ihrer jüngsten Fortschritte ist der Lincoln MKX 2014. Das Material, ein Ersatz für Glasfaser, ist ein mit Baumfasern verstärktes Polypropylen. Das Material ist leichter, aber dichter als sein Vorgänger auf Glasbasis.

"Wir untersuchen eine Vielzahl von Materialien", sagt Mielewski. Wir betrachten Löwenzahngummi, der uns eine heimische Quelle für Gummi geben wird. Wir schauen auf Mais. Wir betrachten Zuckerrohr - alles, woran es einen großen Überschuss gibt oder woran wir schnell und nachhaltig wachsen können. “

Das Endziel für Mielewskis Team ist es, viele verschiedene Kunststoffe mit einem breiten Spektrum an Stärken und Funktionen zu entwickeln. Beispielsweise muss ein Stück Kunststoff auf der Instrumententafel andere Sicherheitsanforderungen erfüllen als der Kunststoff in einem Getränkehalter auf dem Rücksitz. "Wenn wir dieses große Portfolio an Materialien haben, könnten wir [eines Tages] jedes Kunststoffteil des Autos ersetzen", sagt sie.

Der Christian Science Monitor weist jedoch darauf hin, dass dieser Traum nicht so einfach zu verwirklichen ist:

Das Recycling alter Materialien und das Erzeugen neuer Materialien aus Abfällen kostet Zeit und erheblich mehr Geld - zumindest in den Anfangsphasen. Dies ist eine Abschreckung für Manager und Aktionäre, die sich auf das Endergebnis konzentrieren.

Der Sicherheit und Wirksamkeit dieser neuen Materialien sind ebenfalls Grenzen gesetzt. Pflanzliche Produkte sind zwar gut für den Bau von Lagerbehältern geeignet, aber niemand hat einen Weg gefunden, sie als Ersatz für Blech zu verwenden. (Obwohl das einige nicht davon abgehalten hat, es zu versuchen.)

Es gibt keinen Zeitplan für Fords neuen Kunststoff auf Tomatenbasis - nach dem Testen muss er sich durch die Produktentwicklung durchsetzen und in die Lieferkette von Ford integriert werden. Der Prozess kann einige Zeit in Anspruch nehmen - die Entwicklung der Sitzmöbel aus Schaumstoff auf Sojabasis hat beispielsweise sechs Jahre gedauert -, kann aber auch sehr schnell vonstatten gehen - wie bei den Weizenstroh-Lagerbehältern, deren Zulassung nur 18 Monate gedauert hat. Auf jeden Fall ist Mielewski optimistisch.

Herstellung von Autoteilen aus Tomaten