Hasta ahora, Los neumáticos de desecho se han utilizado principalmente para recuperar fuentes de energía:solo se reciclan pequeñas proporciones del negro de carbón contenido en estos neumáticos, ya que la ceniza mineral representa alrededor del 20 por ciento de su contenido. Un nuevo proceso desarrollado por el Instituto Fraunhofer de Física de la Construcción IBP es capaz de aislar casi la totalidad de esta ceniza, lo que permite reutilizar tanto el negro de carbón como los minerales de la ceniza.

Alrededor de tres kilogramos de negro de carbón, también conocido como hollín industrial, se encuentran en un neumático de automóvil estándar. Aquí está el problema:para producir una tonelada de negro de humo, necesitamos aproximadamente 1,5 toneladas de recursos fósiles y grandes cantidades de agua; el proceso genera hasta tres toneladas de dióxido de carbono. Tendría mucho sentido luego, para reciclar el negro de carbón que se encuentra en los neumáticos al final de su vida útil. Esta es una enorme fuente de materia prima:ya se han acumulado alrededor de cuatro mil millones de neumáticos al final de su vida útil en los vertederos, alrededor de otros 1.800 millones se suman a la pila cada año. Hasta ahora, principalmente hemos recuperado aceites, que a su vez se utilizan como fuente de energía para procesos industriales o como materia prima en refinerías, de estos neumáticos, al igual que de caucho de ingeniería. El negro de humo recuperado durante el proceso de pirólisis, por otra parte, permanece en gran parte sin usar:ceniza mineral, que consiste en los aditivos —principalmente compuestos de silicato y componentes de zinc— que se utilizan para producir neumáticos representa hasta el 20 por ciento de este negro de humo.

Negro de humo purificado de neumáticos al final de su vida útil

En nombre de RCB Nanotechnologies GmbH de Munich, investigadores de Fraunhofer IBP en Valley, Alemania, han desarrollado un proceso de desmineralización para liberar el negro de carbón reciclado de su carga mineral. "El negro de humo recuperado tratado de esta manera está casi libre de residuos minerales, permitiendo que se utilice hasta el 100 por ciento para las paredes laterales de los neumáticos, por ejemplo. En otras palabras, no es necesario agregar negro de carbón primario. Por lo tanto, puede reemplazar completamente los materiales industriales originales, "dice el Dr. Severin Seifert, Gerente de Grupo en Fraunhofer IBP. Para darnos una idea:a menos que esté desmineralizado, sólo el diez por ciento del negro de carbón reciclado se puede agregar al material primario. Además:el proceso de desmineralización no solo genera hollín industrial de alta calidad. Los minerales también se recuperan con un alto grado de pureza y se pueden reutilizar para aplicaciones industriales.

Pero, ¿cómo logran los investigadores purificar la mezcla de negro de humo / ceniza creada durante el proceso de pirólisis en la medida necesaria? "Al emplear un método químico húmedo, "explica Christian Kaiser, Responsable de proyectos en Fraunhofer IBP. "En pocas palabras:colocamos la mezcla (sin procesar) de negro de carbón / ceniza junto con varios aditivos en un reactor, mézclelo con líquido y ejecute una curva definida de presión y temperatura. Las sustancias individuales se extraen selectivamente de la mezcla ". Lo que puede parecer muy simple al principio es en realidad un proceso muy complejo:los parámetros y aditivos deben establecerse de tal manera que solo un mineral en particular, lo más homogéneo posible, se extrae de la mezcla a la vez. Aparte de eso, la temperatura y la presión deben permanecer en un nivel moderado, para que el proceso sea técnicamente factible sin mayores limitaciones. Y tampoco debemos utilizar demasiados aditivos. Es importante estar atento a los aspectos económicos, el proceso no puede resultar demasiado caro. Por lo tanto, los investigadores recuperan una parte de los aditivos, cerrando el ciclo del material aquí también. El resultado del proceso de desmineralización:negro de humo reciclado de alta pureza para su uso en neumáticos y otros productos de caucho, así como colorantes (lote maestro) para aplicaciones plásticas, silicatos, que se puede utilizar en la industria de materiales de construcción o para tintes, por ejemplo, y también sales de zinc para una amplia gama de aplicaciones.

Planta industrial ya en construcción

Ya existe una planta piloto con un volumen de reactor de 200 litros, y estará en funcionamiento para futuras investigaciones en Fraunhofer IBP en Valley durante los próximos dos años. El objetivo es hacer que el negro de humo recuperado también se pueda utilizar para otras aplicaciones industriales. El proceso básico ya ha sido patentado, RCB Nanotechnologies GmbH es el licenciatario exclusivo. Actualmente, la empresa está trabajando en la ampliación del proceso para uso industrial:la nave de producción ya está construida, Se espera que el volumen del reactor para una línea de producción sea de alrededor de 4000 litros. Significado:cada hora, una línea de producción liberará 400 kilogramos de negro de carbón reciclado de las cenizas, lo que equivale a 2500 toneladas por año. En la etapa de expansión final, la planta en su conjunto tendrá una capacidad anual de solo 30, 000 toneladas.

A largo plazo, la idea es hacer la transición de un proceso por lotes a un proceso continuo. Las partes interesadas potenciales ya han expresado su interés:"Nuestros socios ahora están recibiendo más solicitudes de muestras de las que podemos manejar, "dice Kaiser." En última instancia, el negro de carbón recuperado refinado de esta manera es una primera solución creíble y sostenible para reemplazar el hollín industrial ".