محلول تكرير الكربون الأسود المستعاد

يتصدر فريق MC Pyrolysis قطاع أسود الكربون المُستعاد (rCB) لأكثر من 20 عامًا. قبل أن يحظى rCB بتقدير الصناعة بوقت طويل، كنا ننتجه ونبتكر تطبيقات جديدة لتعظيم قيمته. نفخر بمشاركة معرفتنا وخبرتنا الواسعة مع عملائنا. في الواقع، إن رؤى فريقنا المتراكمة عميقة لدرجة أننا نسينا عن rCB أكثر مما يعرفه معظم "الخبراء المزعومين" حاليًا - فهم لا يزالون يُكملون خبرتنا الممتدة لعقود.

لإنتاج أسود الكربون المُستعاد عالي الجودة (rCB) وتحقيق الريادة في هذا المجال، يُعدّ تكريس الوقت في صناعة rCB، بما في ذلك مشاريع البناء، أمرًا بالغ الأهمية. بخلاف موردي المعدات الآخرين الذين يقدمون آلات مستقلة، نفخر بتقديم نظام شامل وعالي الأداء، مُصمم كحزمة متكاملة قابلة للتخصيص خصيصًا لمختلف أنواع الفحم المُشتق من الإطارات.

يُمكّن حلنا المبتكر والمُدمج عملاءنا من تحويل أي فحم مُشتق من الإطارات إلى rCB عالي الجودة، مدعومًا بضمانات الأداء لدينا. ولا يقتصر عملنا على توريد المعدات فحسب، بل نساعد عملاءنا في إبرام عقود طويلة الأجل قبل تركيب النظام، مما يُرسي الأساس لعائد استثمار قوي.

مقدمة
يُمثل الكربون الأسود (CB)، وهو مادة متعددة الاستخدامات تُستخدم على نطاق واسع في البلاستيك والأحبار والدهانات ومنتجات المطاط (ولا سيما الإطارات)، نسبة كبيرة من الحشوات الصناعية العالمية. ومع ذلك، لا تزال إعادة تدوير الكربون الأسود من المطاط منتهي الصلاحية - وخاصة الإطارات - تُمثل تحديًا نظرًا للصعوبات الكامنة في إعادة معالجة المطاط، والتي غالبًا ما تُحوله إلى منتج ثانوي يُستغنى عنه. وقد حفزت المخاوف البيئية المتزايدة البحث في مجال استعادة الكربون الأسود من المطاط المُهمَل، بهدف تقليل البصمة البيئية لهذه الصناعة. تُقدم هذه المقالة نتائج دراسة ممولة من Artis وتجارب تعاونية أجرتها Michelin وBridgestone، مع التركيز على خصائص الكربون الأسود المُستعاد (rCB) والحاجة المُلحة لوضع معايير تقييم موحدة.

صعود رسي بي:بديل مستدام

مع تزايد أهمية الاستدامة في صناعة المطاط، برز مطاط CB المُعاد تدويره كبديل فعال للحشوات القائمة على الوقود الأحفوري. يُنتج مطاط CB التقليدي من خلال الاحتراق غير الكامل للزيوت النباتية أو مشتقات البترول (مثل قطران الفحم)، بينما يُستخرج مطاط CB المُعاد تدويره من المطاط المُعاد تدويره، وهو ابتكار بالغ الأهمية نظرًا لأن الإطارات وحدها تستهلك 70% من إنتاج مطاط CB العالمي. من شأن هذا التحول أن يُقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون في هذه الصناعة.

ومع ذلك، باعتبارها فئة حشو جديدة، تتطلب خصائص rCB المحددة للأداء تحليلاً شاملاً. تُبرز الأبحاث التي أجراها نوريس (من شركة مورفيت إندستريز)، ولوبيز سيردان (من شركة آرتيس)، وتير هار (من شركة سيرتك) تأثيرتوزيع الحجم الكلي (ASD)محتوى السيليكا، وبقايا الكربون، والشوائب العضوية في قوام rCB. هذه العوامل تُحدد مدى ملاءمته للتطبيقات الصناعية.

المعلمات الرئيسية التي تحدد جودة rCB

توزيع حجم التجميع (ASD)
يوجد CB في صورة غروانية، ويتألف من جسيمات أولية (10-300 نانومتر) تتجمع بسرعة في مجموعات (تصل إلى 500 نانومتر) وتكتلات أكبر (تتجاوز 100 ميكرومتر). وعلى عكس CB التجاري المنتظم، يختلف معامل الانحراف المعياري (ASD) لـ rCB بسبب تباين الإطارات في نهاية عمرها الافتراضي. ويُعد معامل الانحراف المعياري مؤشرًا حاسمًا على إمكانية تعزيز rCB. وتشير الدراسات إلى أن معامل الانحراف المعياري الأوسع لـ rCB يقلل من الخصائص شبه الساكنة (مثل تباين معامل المرونة تحت التشوه) مقارنةً بـ CB التقليدي ذي السمات الغروانية المشابهة. وبالتالي، يُقترح معامل الانحراف المعياري كمقياس أساسي لتوصيف rCB.

السيليكا والمحتوى المتبقي
يرث rCB السيليكا وبقايا الكربون والمركبات العضوية من مواد تغذية الإطارات. على سبيل المثال، يُحسّن الاحتفاظ المُحكم بالبقايا العضوية من التشتت وقوة الشد. يُعدّ توحيد هذه المعايير أمرًا بالغ الأهمية لضمان أداءٍ يمكن التنبؤ به.

التعاون الصناعي: الورقة البيضاء لميشلان وبريدجستون

في عام 2022، حددت ميشلان وبريدجستون مبادرة مشتركة لتسريع اعتماد rCB، مع التركيز على:

التوحيد القياسي:تحديد الدرجات/المواصفات الخاصة بـ rCB في إنتاج الإطارات.

إشراك الموردين:مواءمة جودة rCB مع متطلبات الصناعة.

أهداف الدائرية:مع التخلص من مليار إطار (30 مليون طن) سنويًا، يتم حاليًا إعادة تدوير أقل من 1% من CB. يمكن لـ rCB خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة85%مقابل العذراء CB.

تحديات التصنيف والتوقعات المستقبلية

مشروع Bridgestone وMichelin يهدف إلى إنشاء سوق rCBمليون طن سنويًا بحلول عام 2030، لكن تحقيق ذلك يتطلب إجراءات فورية. يختلف تركيب rCB باختلاف نوع الإطار (مثلاً، درجات مداس N7xx/N6xx "الناعمة" مقابل درجات مداس N1xx/N3xx "الصلبة") وظروف التحلل الحراري. وقد تم اقتراح تصنيفات أولية مبنية على معايير ASTM (الدرجات من A إلى D)، إلا أن هناك ثغرات في معايير البيئة والسلامة بموجب لوائح REACH.

خاتمة
تُمثل إطارات rCB فرصةً ثوريةً لتحقيق مفهوم التدوير الدائري للإطارات. ورغم استمرار وجود عقبات أمام الإنتاج القابل للتوسع وتوحيد المعايير، فإن البحث التعاوني والتزام الصناعة يُمهدان الطريق لمستقبل أكثر اخضرارًا.

دراسة حالة: التطبيق في الخرسانة الزخرفية

أظهر مشروع حديث يستخدم مادة rCB من شركة Huayuan Tech في الخرسانة المزخرفة ما يلي:

• التميز الجمالي: تتميز الخرسانة بصبغة سوداء موحدة وعميقة مع مسحة زرقاء خفيفة، مما يعزز الجاذبية البصرية.

• المتانة: تقاوم الخرسانة الممزوجة بـ rCB عوامل الطقس بشكل فعال، مع الحفاظ على سلامة اللون بمرور الوقت.

• الفعالية من حيث التكلفة: يؤدي استخدام rCB إلى تقليل تكاليف المواد دون التضحية بالجودة، وهو مثالي للمشاريع واسعة النطاق.

النتائج:

• حققنا انخفاضًا كبيرًا في التلوث البيئي.

• يتم تحويل الإطارات المعاد تدويرها عن طريق التحلل الحراري إلى منتج حشو تجاري عالي الجودة، يتم استخدامه في إنتاج الإطارات على الطرق الوعرة، وتصنيع أجزاء السيارات المطاطية، وتطبيقات ماسترباتش البلاستيكية (الحجم التقريبي):

• تم تطوير سوق محلي جديد لحشو الكربون الأسود لتلبية الطلب الهائل على الكربون الأسود المعاد تدويره (rCB).

• تم تقليل تلوث الهواء ومكبات النفايات بشكل كبير عن طريق إعادة تدوير فحم التحلل الحراري للإطارات إلى حبيبات RCB عالية الجودة.

• تحفيز خلق فرص العمل والابتكار في منطقة تحتاج إلى التنمية الاقتصادية.