Solución de refinación de negro de humo recuperado

MC Pyrolysis Team ha liderado el sector del negro de humo recuperado (rCB) durante más de 20 años. Mucho antes de que el rCB obtuviera reconocimiento en la industria, ya lo producíamos e innovábamos en nuevas aplicaciones para maximizar su valor. Nos enorgullece compartir nuestro amplio conocimiento y experiencia con nuestros clientes. De hecho, la experiencia acumulada de nuestro equipo es tan profunda que sabemos mucho más sobre el rCB que la mayoría de los supuestos expertos actuales; aún están intentando ponerse al día con nuestras décadas de experiencia.

Para producir negro de humo recuperado (rCB) de primera calidad y consolidar el liderazgo en el sector, es fundamental dedicar tiempo a la industria del rCB, incluyendo proyectos de construcción. A diferencia de otros proveedores de equipos que ofrecen máquinas independientes, nos enorgullece ofrecer un sistema integral de alto rendimiento, diseñado como un paquete completo y personalizable, específicamente para diversos tipos de carbón vegetal derivado de neumáticos.

Nuestra innovadora solución modular permite a los clientes transformar cualquier carbón vegetal derivado de neumáticos en rCB de primera calidad, respaldado por nuestras garantías de rendimiento. Además del suministro de equipos, ayudamos a los clientes a obtener contratos a largo plazo antes de la instalación del sistema, sentando así las bases para una sólida rentabilidad de la inversión.

Introducción
El negro de humo (CB), un material versátil ampliamente utilizado en plásticos, tintas, pinturas y productos de caucho (especialmente neumáticos), representa una parte significativa de los rellenos industriales a nivel mundial. Sin embargo, el reciclaje de CB procedente de caucho al final de su vida útil —sobre todo de neumáticos— sigue siendo un reto debido a las dificultades inherentes al reprocesamiento del caucho, lo que a menudo lo convierte en un subproducto desechable. La creciente preocupación por el medio ambiente ha impulsado la investigación para recuperar CB del caucho desechado, con el objetivo de reducir la huella ecológica de la industria. Este artículo presenta los resultados de un estudio financiado por Artis y de experimentos en colaboración entre Michelin y Bridgestone, centrándose en las propiedades del negro de humo recuperado (rCB) y la urgente necesidad de establecer criterios de evaluación estandarizados.

El auge de rCB: Una alternativa sostenible

A medida que la sostenibilidad cobra mayor importancia en la industria del caucho, el rCB se ha consolidado como una alternativa viable a los rellenos derivados de combustibles fósiles. El CB convencional se produce mediante la combustión incompleta de aceites vegetales o derivados del petróleo (por ejemplo, alquitrán de hulla), mientras que el rCB se extrae del caucho reciclado, una innovación crucial dado que los neumáticos por sí solos consumen el 70 % de la producción mundial de CB. Este cambio podría reducir sustancialmente las emisiones de carbono de la industria.

Sin embargo, como una nueva clase de relleno, las propiedades que determinan el rendimiento del rCB requieren un análisis exhaustivo. La investigación de Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) y ter Haar (Circtec) destaca el impacto dedistribución del tamaño de los agregados (ASD)El contenido de sílice, los residuos de carbono y las impurezas orgánicas influyen en la consistencia del rCB. Estos factores determinan su idoneidad para aplicaciones industriales.

Parámetros clave que definen la calidad de rCB

Distribución del tamaño de los agregados (ASD)
El CB existe en forma coloidal, compuesto por partículas primarias (10–300 nm) que se agregan rápidamente formando cúmulos (hasta 500 nm) y aglomerados más grandes (que superan los 100 µm). A diferencia del CB comercial uniforme, la distribución del tamaño de partícula (ASD) del rCB varía debido a la heterogeneidad de los neumáticos al final de su vida útil. La ASD es un indicador crítico del potencial de refuerzo del rCB. Los estudios revelan que una ASD más amplia del rCB reduce las propiedades cuasiestáticas (por ejemplo, la varianza del módulo elástico bajo deformación) en comparación con el CB convencional con características coloidales similares. Por lo tanto, se propone la ASD como una métrica principal para la caracterización del rCB.

Sílice y contenido residual
El rCB hereda sílice, residuos de carbono y compuestos orgánicos de la materia prima de los neumáticos. La retención controlada de residuos orgánicos, por ejemplo, puede mejorar la dispersión y la resistencia a la tracción. La estandarización de estos parámetros es esencial para garantizar un rendimiento predecible.

Colaboración en la industria: Libro Blanco de Michelin y Bridgestone

En 2022, Michelin y Bridgestone esbozaron una iniciativa conjunta para acelerar la adopción de rCB, haciendo hincapié en:

Normalización: Definir grados/especificaciones para el rCB en la producción de neumáticos.

Compromiso con los proveedores: Alinear la calidad de rCB con los requisitos de la industria.

Objetivos de circularidadCon 1.000 millones de neumáticos (30 millones de toneladas) desechados anualmente, actualmente se recicla menos del 1 % del CB. El rCB podría reducir las emisiones de CO₂ en un85%contra CB virgen.

Desafíos de clasificación y perspectivas futuras

Bridgestone y Michelin proyectan un mercado de rCB de1 millón de toneladas al año para 2030Sin embargo, lograrlo exige una acción inmediata. La composición del rCB varía según el tipo de neumático (por ejemplo, grados "blandos" N7xx/N6xx frente a grados de banda de rodadura "duros" N1xx/N3xx) y las condiciones de pirólisis. Se han propuesto clasificaciones preliminares basadas en la norma ASTM (grados A-D), pero aún existen deficiencias en los criterios ambientales y de seguridad según la normativa REACH.

Conclusión
El rCB representa una oportunidad transformadora para la circularidad de los neumáticos. Si bien persisten obstáculos para la producción a gran escala y la estandarización, la investigación colaborativa y el compromiso de la industria están allanando el camino hacia un futuro más sostenible.

Caso práctico: Aplicación en hormigón decorativo

Un proyecto reciente que utilizó el rCB de Huayuan Tech en hormigón decorativo demostró lo siguiente:

• Excelencia estética: El hormigón presentaba un tono negro intenso y uniforme con un sutil matiz azulado, lo que realzaba su atractivo visual.

• Durabilidad: El hormigón impregnado con rCB resistió eficazmente la intemperie, manteniendo la integridad del color a lo largo del tiempo.

• Rentabilidad: El uso de rCB reduce los costes de los materiales sin sacrificar la calidad, lo que resulta ideal para proyectos a gran escala.

Los resultados:

• Se logró una reducción significativa de la contaminación ambiental.

• El carbón de pirólisis de neumáticos reciclado se transforma en un producto de relleno comercial de alta calidad, aplicado en la producción de neumáticos todoterreno, la fabricación de piezas de caucho para automóviles y aplicaciones de masterbatch de plástico (volumen aproximado):

• Se ha desarrollado un nuevo mercado nacional de relleno de negro de humo para satisfacer la enorme demanda de negro de humo reciclado (rCB).

• Se ha reducido significativamente la contaminación atmosférica y la generada por los vertederos mediante la reutilización del carbón de pirólisis de neumáticos para convertirlo en RCB granulado de alta calidad.

• Impulsar la creación de empleo y la innovación en una región que necesita desarrollo económico.