Zużyte opony jako źródło cennych zasobów
Wysokiej jakości materiały pochodzące z recyklingu zużytych opon do produkcji nowych opon i dostępne surowce ze zużytych opon są niewystarczające. Od 2020 r. około 1,6 miliarda zużytych opon, czyli łącznie 26 milionów ton, staje się co roku odpadami na całym świecie, z czego 3,5 miliona ton przypada na Europę. Co więcej, 50% opon zebranych w Europie jest wywożonych do innych krajów w celu waloryzacji. Chociaż w Europie zbiera się 90% zużytych opon, większość z nich jest wykorzystywana do odzyskiwania energii lub zastosowań niezwiązanych z oponami, takich jak nawierzchnie placów zabaw i wyroby gumowe. Tylko niewielką część wykorzystuje się ponownie do produkcji nowych opon.
Cztery główne wyzwania
Z punktu widzenia budowy technicznej opony muszą równoważyć bezpieczeństwo, trwałość i efektywność energetyczną. Aby utrzymać te standardy bez pogorszenia osiągów, zwłaszcza w przypadku zastępowania materiałów kopalnych, niezbędne są innowacyjne technologie przetwarzania zużytych opon w wysokiej jakości surowce. Zwiększenie skali technologii laboratoryjnych do zastosowań w oponach jest ponadto kluczowe dla dostarczania dużych ilości nowych surowców. Wymaga to inwestycji i wiedzy specjalistycznej w celu opracowania procesów gwarantujących stałą jakość. Jednak konkurowanie z powszechnymi surowcami kopalnymi jest trudne, ponieważ ich wydajność jest już zoptymalizował, a inwestycje w nie już się zamortyzowały. „Nowy łańcuch wartości wymaga dalszych inwestycji i optymalizacji, a nie ma pewności, czy konsumenci będą płacić więcej za opony zawierające materiały pochodzące z recyklingu. Dlatego kluczowe znaczenie ma usprawnienie łańcucha wartości nowych opon, tak aby umożliwić pełną waloryzację jego produktów”, zauważa Jean-Michel Douarre, koordynator finansowanego przez UE projektu BlackCycle. W ostatecznym rozrachunku ocena cyklu życia nowego łańcucha wartości musi być lepsza niż ocena cyklu życia materiałów kopalnych i obecnych metod recyklingu, takich jak odzyskiwanie energii, bez powodowania nowych problemów środowiskowych.
Główne przełomy techniczne
Założeniem projektu BlackCycle było stworzenie gospodarki o obiegu zamkniętym poprzez przekształcenie zużytych opon w zaawansowane technologicznie surowce wtórne. Firma opracowała nowe technologie i zoptymalizowała cały łańcuch wartości, aby wyeliminować marnowanie zasobów i zminimalizować wpływ na środowisko. W wyższym segmencie łańcucha wartości partnerzy projektu wprowadzili innowacyjny proces dekonstrukcji. Zanim opony zostaną w pełni rozebrane, ich cenne elementy kauczukowe są oddzielane przy pomocy dwóch maszyn zbudowanych przez firmę MICHELIN. Maszyna do mielenia wewnętrznej warstwy ekstrahuje gumę z okładziny wewnętrznej, tworząc mikronizowany proszek gumowy (MRP), który można ponownie wykorzystać w nowych oponach. Druga maszyna tnie gumę bieżnika, która jest następnie przetwarzana w celu uzyskania olejów i wyższej jakości czystej sadzy. Równie dobrze można ją także wykorzystać do produkcji czystego MRP z gumy bieżnika. Ta staranna separacja zwiększa wartość materiału i ułatwia recykling. Pozostałe części opon są przetwarzane w celu oddzielenia granulatu metalowego, tekstylnego i gumowego na potrzeby jego dalszego wykorzystania. Granulat gumowy jest poddawany pirolizie, czyli obróbce w wysokiej temperaturze bez dostępu tlenu, w wyniku którego dzieli się na gaz, olej i części stałe. Gaz zasila cały proces, podczas gdy produkty stałe pozwalają odzyskiwać czystą sadzę i minerały. Olej z pirolizy opon (substancja smolista z opon, CTT) jest bogaty w węgiel i wodór. Procesy z użyciem ślimaka i złoża ruchomego zostały udoskonalone w celu poprawy jakości oleju na potrzeby produkcji wysokiej jakości materiałów. Produkcja wysokiej jakości surowców wtórnych wymaga rafinacji CTT obejmującej etap destylacji. Proces ten rozdziela CTT na ciężkie (HTT) i lekkie substancje smoliste (LTT). HTT zastępuje paliwa kopalne w procesie piecowym ORION w celu wytworzenia zrównoważonej sadzy, wysokiej jakości produktu porównywalnego do sadzy dostępnej na rynku. LTT jest dalej destylowany do postaci smoły z opon żywicznych, bogatej w limonen i wykorzystywanej do produkcji s-żywicy, technicznego plastyfikatora opracowanego przez MICHELIN.
Rentowny łańcuch wartości
„Opracowując 5 nowych procesów i 4 nowe SRM, projekt BlackCycle znacznie zmniejsza emisję gazów cieplarnianych w porównaniu z tradycyjnymi metodami odzysku energii i recyklingu chemicznego. Nowe zrównoważone i odzyskiwane sadze emitują w całym swoim cyklu życia mniej CO2 niż pierwotna sadza”, dodaje Jean-Michel Douarre. „Co więcej, odzyskiwanie wewnętrznej warstwy z MRP skutkuje trzykrotnie niższą emisją CO2 niż produkcja nowej gumy wkładki wewnętrznej”.
Słowa kluczowe
BlackCycle, zrównoważona sadza, łańcuch wartości, gospodarka o obiegu zamkniętym, MICHELIN, zużyte opony, mikronizowany proszek gumowy, plastyfikator, piroliza, destylacja.
