Innowacyjne procesy pozwalają na wdrożenie cyklicznego modelu produkcji i ponownego wykorzystania opon
Na całym świecie produkuje się co roku 1,6 miliarda opon, co oznacza, że każdego roku wyrzuca się taką samą liczbę starych opon. Zużyte opony stanowią poważny problem dla środowiska, ponieważ zawierają kilka niezwykle trwałych materiałów, które trudno się rozkładają. Dawniej niemal wszystkie zużyte opony trafiały na wysypiska lub były palone. W Europie ochrona środowiska stoi dziś jednak na o wiele wyższym poziomie. Obecnie tylko około 8 % zużytych opon z Europy trafia na wysypiska, a 2 miliony ton są poddawane recyklingowi. Niemniej recykling zużytych opon i innych odpadów gumowych jest bardzo skomplikowany. Standardowe metody odzysku polegają na zmieleniu opony w celu oddzielenia stali od gumy, która ulega skruszeniu. Guma używana w oponach jest wulkanizowana (utwardzana pod wpływem ciepła) i spojona z włóknami syntetycznymi, dlatego uzyskany materiał nie może zastąpić świeżo wyprodukowanej gumy. Zamiast tego jest stosowany w niskiej jakości produktach wtórnych, takich jak sztuczna trawa.
Nowe procesy
Europa potrzebuje sposobu, który pozwoliłby odzyskiwać ze zużytych opon czystą gumę po dewulkanizacji i wytwarzać bezpośrednio z niej nowe opony i wysokiej jakości produkty. W ramach finansowanego ze środków UE projektu REW-TYRES opracowano dwa procesy spełniające te oczekiwania. Przebieg tych procesów został też zademonstrowany przez naukowców na prototypach maszyn przemysłowych. Pierwszy proces, nazwany REWORK, dotyczy obróbki resztek gumowych, które powstają w trakcie produkcji opon. Recykling takich odpadów jest trudny, ponieważ wymaga drogich maszyn, które zużywają ogromne ilości energii. Z tego powodu odpady gumowe są raczej wyrzucane, niż przerabiane na surowce wtórne. Florinda Martena, koordynatorka projektu, wyjaśnia: „Podczas procesu REWORK odpady są poddawane obróbce w pompie zębatej i ekstruderze mieszającym, w efekcie czego powstają arkusze jednolitej gumy. Takie arkusze można już wykorzystać bezpośrednio w produkcji”. Dzięki zastosowaniu kompaktowej konstrukcji opartej na przekładniach i układu smarującego proces odbywa się z pominięciem energochłonnego etapu wstępnego ogrzewania. W ten sposób REWORK jest procesem o wiele bardziej energooszczędnym niż inne metody recyklingu gumy, a przez to również bardziej opłacalnym. Drugi proces, o nazwie RECYCLE, jest jeszcze bardziej pionierski niż REWORK. „Guma jest zdzierana ze zużytej opony przez obracający się frez i mielona na drobne wióry”, tłumaczy Martena. „Innowacyjny czujnik hercowy, będący ultraszybkim laserem generującym submilimetrowe fale, w czasie rzeczywistym kontroluje grubość gumy pozostawionej na kordach tekstylnych”. Ponadto czujnik dokładnie reguluje też ruch postępowy frezu. W rezultacie guma zostaje dokładnie oddzielona od reszty opony. Niewielkie wióry odzyskanej gumy są następnie przerabiane w mieszarce wraz z dodatkami. Działanie dużej siły mechanicznej rozrywa powstałe w wyniku wulkanizacji wiązania siarkowe, dając produkt, który może zastąpić świeżo wyprodukowaną gumę lub zostać z nią zmieszany, by posłużyć do wyrobu wysokiej jakości produktów.
Pierwszorzędne produkty z recyklingu
Mogą być to nowe opony, ale również końcowe podzespoły przemysłowe, takie jak mocowania silnika i wibroizolatory. Zespół REW-TYRES dowiódł również, że proponowane procesy doskonale nadają się do wyrobu produktów konsumenckich, takich jak buty i podeszwy, paski do zegarków i wiele innych towarów. Oba procesy i stojąca za nimi technologia zostały już opatentowane. Oprócz tego naukowcy prezentują swoje rozwiązanie producentom opon. Następnym krokiem będzie pokazanie, jak spisują się oba procesy przy wdrożeniu na pełną skalę w zakładach użytkowników. Opracowane przez uczestników projektu REW-TYRES metody recyklingu zużytych opon i resztek gumowych są energooszczędne i nie generują odpadów. Procesy te stanowią razem odpowiedź na problemy ekologiczne związane z gumą pochodzącą z opon, a przy tym umożliwiają produkcję nowych produktów wysokiej jakości z odzyskanych surowców.
Słowa kluczowe
REW-TYRES, guma, opony, REWORK, RECYCLE, recykling, zużyte opony, czujnik terahercowy, odpady gumowe
