Solution de raffinage du noir de carbone récupéré

L'équipe de MC Pyrolysis est un chef de file du secteur du noir de carbone recyclé (rCB) depuis plus de 20 ans. Bien avant que le rCB ne soit reconnu par l'industrie, nous le produisions déjà et développions de nouvelles applications pour en maximiser la valeur. Nous sommes fiers de partager nos vastes connaissances et notre expertise avec nos clients. En fait, l'expérience accumulée par notre équipe est si riche que nous en savons plus sur le rCB que la plupart des prétendus experts actuels ; ils sont encore en train de rattraper nos décennies d'expérience.

Pour produire du noir de carbone recyclé (rCB) de qualité supérieure et devenir leader du secteur, il est essentiel de s'investir pleinement dans l'industrie du rCB, notamment dans la réalisation de projets spécifiques. Contrairement à d'autres fournisseurs d'équipements proposant des machines autonomes, nous sommes fiers de fournir un système complet et performant, conçu comme une solution personnalisable et intégrée, spécifiquement adaptée aux différents types de charbon de bois issus du recyclage des pneus.

Notre solution modulaire et innovante permet à nos clients de transformer tout résidu carboné issu de pneus en rCB de haute qualité, avec nos garanties de performance. Au-delà de la simple fourniture d'équipements, nous accompagnons nos clients dans la mise en place de contrats à long terme avant l'installation du système, assurant ainsi un retour sur investissement optimal.

Introduction
Le noir de carbone (NC), matériau polyvalent largement utilisé dans les plastiques, les encres, les peintures et les produits en caoutchouc (notamment les pneumatiques), représente une part importante des charges industrielles utilisées à l'échelle mondiale. Cependant, le recyclage du NC issu du caoutchouc en fin de vie, en particulier des pneumatiques, demeure complexe en raison des difficultés inhérentes au retraitement du caoutchouc, ce qui le relègue souvent au rang de sous-produit jetable. Face aux préoccupations environnementales croissantes, la recherche sur la récupération du NC à partir du caoutchouc mis au rebut s'est intensifiée, dans le but de réduire l'empreinte écologique de l'industrie. Cet article présente les résultats d'une étude financée par Artis et d'expérimentations menées en collaboration par Michelin et Bridgestone, portant sur les propriétés du noir de carbone récupéré (NCr) et sur l'urgence d'établir des critères d'évaluation standardisés.

L'essor de rCBUne alternative durable

Alors que le développement durable prend de l'importance dans l'industrie du caoutchouc, le noir de carbone recyclé (rCB) s'impose comme une alternative viable aux charges d'origine fossile. Le noir de carbone conventionnel est produit par combustion incomplète d'huiles végétales ou de dérivés du pétrole (comme le goudron de houille), tandis que le rCB est extrait de caoutchouc recyclé – une innovation cruciale étant donné que les pneumatiques absorbent à eux seuls 70 % de la production mondiale de noir de carbone. Cette transition pourrait réduire considérablement les émissions de carbone du secteur.

Cependant, en tant que nouvelle classe de charges, les propriétés déterminantes des performances du rCB nécessitent une analyse approfondie. Les recherches de Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) et ter Haar (Circtec) mettent en évidence l'impact dedistribution granulométrique des agrégats (ASD)La teneur en silice, les résidus de carbone et les impuretés organiques influent sur la consistance du rCB. Ces facteurs déterminent son aptitude aux applications industrielles.

Paramètres clés définissant la qualité du rCB

Distribution granulométrique des agrégats (ASD)
Le noir de carbone (CB) se présente sous forme colloïdale, composé de particules primaires (10–300 nm) qui s'agrègent rapidement en amas (jusqu'à 500 nm) et en agglomérats plus importants (supérieurs à 100 µm). Contrairement au noir de carbone commercial uniforme, la distribution granulométrique du noir de carbone recyclé (rCB) varie en raison de l'hétérogénéité des pneus en fin de vie. Cette distribution granulométrique est un indicateur essentiel du potentiel de renforcement du rCB. Des études révèlent qu'une distribution granulométrique plus large du rCB réduit ses propriétés quasi-statiques (par exemple, la variance du module d'élasticité sous déformation) par rapport au noir de carbone conventionnel présentant des caractéristiques colloïdales similaires. Par conséquent, la distribution granulométrique est proposée comme critère principal de caractérisation du rCB.

Silice et teneur résiduelle
Le noir de carbone recyclé (rCB) hérite de silice, de résidus carbonés et de composés organiques provenant des matières premières issues du recyclage des pneumatiques. La rétention contrôlée des résidus organiques, par exemple, peut améliorer la dispersion et la résistance à la traction. La standardisation de ces paramètres est essentielle pour garantir des performances prévisibles.

Collaboration sectorielle : Livre blanc de Michelin et Bridgestone

En 2022, Michelin et Bridgestone ont présenté une initiative commune visant à accélérer l'adoption du rCB, en mettant l'accent sur :

StandardisationDéfinition des grades/spécifications pour le rCB dans la production de pneumatiques.

Engagement des fournisseurs: Aligner la qualité des rCB sur les exigences de l'industrie.

Objectifs de circularitéAvec 1 milliard de pneus (30 millions de tonnes) mis au rebut chaque année, moins de 1 % du noir de carbone est actuellement recyclé. Le noir de carbone recyclé pourrait réduire les émissions de CO₂ de85%contre CB vierge.

Défis et perspectives d'avenir en matière de classification

Bridgestone et Michelin prévoient un marché du rCB de1 million de tonnes/an d'ici 2030Toutefois, y parvenir exige une action immédiate. La composition du rCB varie selon le type de pneumatique (par exemple, les profils « souples » N7xx/N6xx par rapport aux profils « durs » N1xx/N3xx) et les conditions de pyrolyse. Des classifications préliminaires basées sur les normes ASTM (grades A à D) ont été proposées, mais des lacunes subsistent quant aux critères environnementaux et de sécurité définis par la réglementation REACH.

Conclusion
Le rCB représente une opportunité de transformation pour l'économie circulaire des pneumatiques. Malgré les obstacles persistants liés à la production à grande échelle et à la standardisation, la recherche collaborative et l'engagement de l'industrie ouvrent la voie à un avenir plus écologique.

Étude de cas : Application au béton décoratif

Un projet récent utilisant le rCB de Huayuan Tech dans du béton décoratif a démontré :

• Excellence esthétique : Le béton présentait une teinte noire profonde et uniforme avec une subtile nuance bleue, rehaussant son attrait visuel.

• Durabilité : Le béton imprégné de rCB a résisté efficacement aux intempéries, conservant son intégrité de couleur au fil du temps.

• Rentabilité : L'utilisation de rCB a permis de réduire les coûts des matériaux sans sacrifier la qualité, ce qui est idéal pour les projets de grande envergure.

Les résultats :

• Réduction significative de la pollution environnementale obtenue.

• Transformation du charbon de pyrolyse de pneus recyclés en un produit de charge commercial de haute qualité, utilisé dans la production de pneus tout-terrain, la fabrication de pièces automobiles en caoutchouc et les applications de mélanges-maîtres en plastique (volume approximatif) :

• Développement d'un nouveau marché national de charges de noir de carbone pour répondre à la demande massive de noir de carbone recyclé (rCB).

• Réduction significative de la pollution de l'air et des décharges grâce au recyclage du charbon de pyrolyse des pneus en granulés de RCB de haute qualité.

• Stimuler la création d'emplois et l'innovation dans une région qui a besoin de développement économique.