اختصاصی بسپار/ لاستیک‌های پیشرفته، پیش‌ران زیست‌پایداری و رویکرد تازه صنعت لاستیک در نمایشگاه K 2025

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر در آستانه برگزاری نمایشگاه جهانی K 2025 در شهر دوسلدورف آلمان، نگاه‌ها بار دیگر به نقش تعیین‌کننده‌ی صنعت لاستیک‌ (Elastomer) در گذار انرژی و زیست‌پایداری (Sustainability) جلب شده است. نمایشگاهی که همواره در مرکز توجه صنایع پلاستیک و لاستیک بوده و امسال نیز با تمرکز ویژه بر صرفه‌جویی منابع و راهکارهای سبز، توجه نقش‌آفرینان این صنعت را به خود جلب کرده است.
دکتر استفان آلبوس (Dr. Stefan Albus) در گزارشی تحلیلی به بررسی کارکرد لاستیک‌های پیشرفته در حوزه‌های گوناگون مرتبط با گذار انرژی پرداخته است؛ حوزه‌هایی از اعماق زمین گرفته تا سطوح بلند آسمان در توربین‌های بادی و صفحات خورشیدی.

انرژی زمین‌گرمایی؛ چالش دما و فشار
در پروژه‌های زمین‌گرمایی، حفاری‌هایی به عمق ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ متر انجام می‌شود. در این فرایند، تجهیزاتی به‌نام packer که از لاستیک‌های مقاوم در برابر گرما ساخته شده‌اند، برای جداسازی فضای میان لوله حفاری و دیواره چاه به کار می‌روند.
در این عمق‌ها، موتورهایی با روتور مارپیچ درون استاتورهایی با پوشش داخلی لاستیکی استفاده می‌شوند. لاستیک‌هایی چون NBR (Nitrile Butadiene Rubber)، NBR-HR، HNBR (Hydrogenated NBR) و حتی فلوئورالاستومرها (Fluoroelastomer) بسته به ترکیب شیمیایی سیالات حفاری و دما، انتخاب می‌شوند.

استخراج گاز و کنترل خطرات انفجار
درحال‌حاضر حدود ۸۸ درصد گاز طبیعی وارداتی آلمان از ایالات متحده از طریق فرکینگ (Fracking) استخراج می‌شود. در این فرایند، گاز شیل با تزریق مایعات شیمیایی شکسته می‌شود و این کار به لاستیک‌هایی مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارد.
در همین راستا، لاستیک‌های چندلایه که لایه داخلی آن‌ها از ترکیبات مقاوم در برابر اسید ساخته شده و لایه خارجی از لاستیک‌های مقاوم در برابر سایش و پیری تشکیل شده، به‌کار می‌روند. یکی از مهم‌ترین تجهیزات ایمنی در این حوزه، Blowout Preventer یا BOP است که از واشرهای لاستیکی بسیار مقاوم HNBR تشکیل شده‌اند و تماس با گاز هیدروژن سولفید و سایر محیط‌های خورنده را تاب می‌آورند.

بیوگاز و هیدروژن؛ لاستیک در تقابل با مولکول‌های مهاجم
در سال ۲۰۲۱، حدود درصد از زمین‌های کشاورزی آلمان به تولید مواد خام برای زیست‌گاز اختصاص یافت. اما زیست‌گاز تنها متان نیست؛ وجود آمونیاک و هیدروژن سولفید، استفاده از غشاهای EPDM (Ethylene-Propylene-Diene Rubber) را اجتناب‌ناپذیر کرده است. این لاستیک‌ها در برابر عوامل خورنده مقاوم‌اند و بازیافت‌پذیری خوبی دارند.
اما چالش اصلی زمانی آغاز می‌شود که پای هیدروژن به میان می‌آید. این عنصر به‌دلیل داشتن مولکول‌های غیرقطبی و اندازه‌ی کوچک، به‌راحتی از میان مواد درزبند عبور می‌کند. نتیجه‌ی آن، احتمال ترکیدن واشر به‌دلیل فشار داخلی ناشی از تجمع هیدروژن است.
واشرهای درزبند در اقتصاد هیدروژن کارکرد حیاتی دارند؛ از ابزار برق‌کافت و شیرها گرفته تا غشاها، مخازن، خطوط لوله و پیل‌های سوختی. در این زمینه، لاستیک‌های بوتیل (Butyl Rubber) و فلوئورالاستومرها با افزودنی‌های ورقه‌ای مانند گرافیت یا سیلیکات لایه‌ای، به‌عنوان گزینه‌های گازبند در حال آزمایش و توسعه هستند.

لاستیک در دل توربین‌های بادی
در توربین‌های بادی امروزی که قطر روتور آن‌ها به ۲۲۰ متر و توان تولیدی به بیش از ۱۰ مگاوات می‌رسد، استفاده از لاستیک‌های مقاوم در برابر پرتو فرابنفش، آب شور، اوزون و تکانه‌های شدید دمایی ضروری است.
در بخش اتصال پره‌ها به هاب، از ضربه‌گیرهای لاستیکی برای کاهش ارتعاشات و صدا استفاده می‌شود. در این سامانه‌ها، لاستیک‌های طبیعی جای خود را به NBR و HNBR داده‌اند که مقاومت بیش‌تری در برابر روغن، دمای زیاد و اوزون دارند. برای یاتاقان‌های بزرگ، HNBR با تقویت‌کننده‌ی مناسب، انتخاب اول است.
هم‌چنین کابل‌هایی که برق تولیدی از نیروگاه‌های بادی فراساحلی را منتقل می‌کنند، با افزایش دما روبه‌رو هستند و نیازمند استفاده از لاستیک‌های مقاوم در برابر گرما نظیر EPDM هستند.

خورشید، لاستیک و زیست‌پایداری
در پودمان‌های نورولتایی (PV)، واشرهای درزبند از جنس EPDM یا سیلیکون، جلوی نفوذ آب را می‌گیرند و به هم‌ترازی پنل‌ها کمک می‌کنند. اما ماده‌ی کلیدی برای درزبندی نهایی، فیلم‌های EVA (Ethylene-Vinyl-Acetate) هستند که سلول‌های خورشیدی را درون دو لایه شفاف و مقاوم در برابر شرایط جوی محصور می‌کنند.
در گامی به‌سوی زیست‌پایداری، شرکت‌هایی در حال جایگزینی EVA فسیلی با فیلم‌های EVA مشتق از اتیلن نیشکر (Bio-based Ethylene) هستند.
در پشت‌بام‌های تخت، نصب‌کنندگان از پَدهای EPDM برای جلوگیری از لغزش پنل‌ها استفاده می‌کنند. هم‌چنین، پمپ‌های گرمایی در ساختمان‌ها نیز نیازمند شلنگ‌ها و واشرهای لاستیکی انعطاف‌پذیر در دمای کم و صفحات ضربه‌گیر هستند.

لاستیک؛ ستون پنهانِ گذار انرژی
تمام این نمونه‌ها نشان می‌دهد که لاستیک، با وجود قدمت ۱۸۰ ساله‌اش، هم‌چنان ماده‌ای پیشرفته و تعیین‌کننده در فناوری‌های نوین است. بدون استفاده از لاستیک‌های تخصصی، هیچ‌یک از سامانه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر، چه زمین‌گرمایی و بادی و چه خورشیدی و هیدروژنی، امکان کارکرد ایمن، موثر و زیست‌پایدار نخواهند داشت.
در همین راستا، بخش Rubber Street در نمایشگاه K 2025 نیز بار دیگر جایگاه خود را به‌عنوان ویترین نوآوری و کارکرد بالای صنعت لاستیک تثبیت خواهد کرد. این بخش از سال ۱۹۸۳ (۱۳۶۲) به‌عنوان مرجع تخصصی در حوزه لاستیک (Elastomer) و TPE شناخته می‌شود و تحت حمایت مستقیم اتحادیه صنعت لاستیک آلمان (WDK) برگزار می‌شود.

در نهایت، صنعت پلاستیک و لاستیک نه‌تنها در برابر چالش‌های فنی، بلکه در برابر مسئولیت‌های زیست‌محیطی نیز سربلند ایستاده‌اند؛ و این تنها آغاز راهی سبز و پایدار است.