Solução de refino de negro de fumo recuperado

A equipe da MC Pyrolysis lidera o setor de negro de fumo recuperado (rCB) há mais de 20 anos. Muito antes de o rCB ganhar reconhecimento na indústria, já o produzíamos e inovávamos em novas aplicações para maximizar seu valor. Temos orgulho de compartilhar nosso amplo conhecimento e experiência com nossos clientes. Aliás, o conhecimento acumulado por nossa equipe é tão profundo que já esquecemos mais sobre rCB do que a maioria dos atuais "supostos" especialistas jamais soube — eles ainda estão tentando se atualizar com nossas décadas de experiência.

Para produzir negro de fumo reciclado (rCB) de alta qualidade e consolidar a liderança no setor, é essencial dedicar tempo à indústria de rCB, incluindo a construção de projetos. Ao contrário de outros fornecedores de equipamentos que oferecem máquinas isoladas, orgulhamo-nos de fornecer um sistema abrangente e de alto desempenho, projetado como um pacote completo e personalizável, específico para diversos tipos de carvão vegetal derivado de pneus.

Nossa solução inovadora e modular permite que os clientes transformem qualquer resíduo carbonizado derivado de pneus em rCB de alta qualidade, com o respaldo de nossas garantias de desempenho. Além do fornecimento de equipamentos, auxiliamos os clientes na obtenção de contratos de longo prazo antes da instalação do sistema, estabelecendo as bases para um sólido retorno sobre o investimento.

Introdução
O negro de fumo (CB), um material versátil amplamente utilizado em plásticos, tintas, vernizes e produtos de borracha (principalmente pneus), representa uma parcela significativa dos materiais de enchimento industriais globais. No entanto, a reciclagem do CB proveniente de borracha descartada — especialmente pneus — continua sendo um desafio devido às dificuldades inerentes ao reprocessamento da borracha, o que frequentemente o relega a um subproduto descartável. A crescente preocupação ambiental impulsionou pesquisas sobre a recuperação do CB a partir da borracha descartada, visando reduzir o impacto ambiental da indústria. Este artigo apresenta resultados de um estudo financiado pela Artis e de experimentos colaborativos realizados pela Michelin e pela Bridgestone, com foco nas propriedades do negro de fumo recuperado (rCB) e na necessidade urgente de estabelecer critérios de avaliação padronizados.

A Ascensão de rCBUma alternativa sustentável

Com a crescente importância da sustentabilidade na indústria da borracha, o negro de carbono reciclado (rCB) surge como um substituto viável para cargas de origem fóssil. O negro de carbono convencional é produzido por meio da combustão incompleta de óleos vegetais ou derivados de petróleo (como o alcatrão de hulha), enquanto o rCB é extraído da borracha reciclada — uma inovação crucial, visto que os pneus, por si só, consomem 70% da produção global de negro de carbono. Essa mudança pode reduzir substancialmente as emissões de carbono da indústria.

No entanto, como uma nova classe de enchimento, as propriedades determinantes do desempenho do rCB exigem uma análise minuciosa. Pesquisas realizadas por Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) e ter Haar (Circtec) destacam o impacto dedistribuição de tamanho agregado (ASD)O teor de sílica, os resíduos de carbono e as impurezas orgânicas influenciam a consistência do rCB. Esses fatores determinam sua adequação para aplicações industriais.

Parâmetros-chave que definem a qualidade do rCB

Distribuição de Tamanho Agregado (ASD)
O negro de carbono (CB) existe na forma coloidal, composto por partículas primárias (10–300 nm) que se agregam rapidamente em aglomerados (até 500 nm) e aglomerados maiores (superiores a 100 µm). Ao contrário do negro de carbono comercial uniforme, a distribuição granulométrica (DGA) do negro de carbono reciclado (rCB) varia devido à heterogeneidade dos pneus em fim de vida útil. A DGA é um indicador crítico do potencial de reforço do rCB. Estudos revelam que a maior DGA do rCB reduz as propriedades quase estáticas (por exemplo, a variância do módulo de elasticidade sob deformação) em comparação com o negro de carbono convencional com características coloidais semelhantes. Assim, a DGA é proposta como uma métrica primária para a caracterização do rCB.

Conteúdo de sílica e resíduos
O rCB herda sílica, resíduos de carbono e compostos orgânicos da matéria-prima dos pneus. A retenção controlada de resíduos orgânicos, por exemplo, pode melhorar a dispersão e a resistência à tração. A padronização desses parâmetros é essencial para garantir um desempenho previsível.

Colaboração da indústria: o relatório da Michelin e da Bridgestone

Em 2022, a Michelin e a Bridgestone delinearam uma iniciativa conjunta para acelerar a adoção de pneus de carbono reciclado (rCB), enfatizando:

PadronizaçãoDefinição de graus/especificações para rCB na produção de pneus.

Engajamento de FornecedoresAlinhar a qualidade do rCB com os requisitos da indústria.

Objetivos de CircularidadeCom 1 bilhão de pneus (30 milhões de toneladas) descartados anualmente, menos de 1% do negro de carbono é reciclado atualmente. O negro de carbono reciclado poderia reduzir as emissões de CO₂ em85%versus CB virgem.

Desafios de classificação e perspectivas futuras

A Bridgestone e a Michelin projetam um mercado de rCB de1 milhão de toneladas/ano até 2030Mas alcançar esse objetivo exige ação imediata. A composição do negro de carbono reciclado (rCB) varia de acordo com o tipo de pneu (por exemplo, pneus "macios" N7xx/N6xx versus pneus "duros" N1xx/N3xx) e as condições de pirólise. Classificações preliminares baseadas na norma ASTM (graus A a D) foram propostas, mas ainda existem lacunas nos critérios ambientais e de segurança previstos no regulamento REACH.

Conclusão
O rCB representa uma oportunidade transformadora para a circularidade dos pneus. Embora ainda existam obstáculos à produção em larga escala e à padronização, a pesquisa colaborativa e o compromisso da indústria estão abrindo caminho para um futuro mais verde.

Estudo de caso: Aplicação em concreto decorativo

Um projeto recente que utilizou o rCB da Huayuan Tech em concreto decorativo mostrou:

• Excelência estética: O concreto apresentava uma tonalidade preta profunda e uniforme, com um sutil tom azulado, o que realçava o apelo visual.

• Durabilidade: O concreto com infusão de rCB resistiu eficazmente às intempéries, mantendo a integridade da cor ao longo do tempo.

• Relação custo-benefício: O uso de rCB reduz os custos de material sem sacrificar a qualidade, sendo ideal para projetos de grande escala.

Os resultados:

• Obtivemos uma redução significativa na poluição ambiental.

• Reciclagem de carvão pirolítico de pneus transformado em um produto de enchimento comercial de alta qualidade, aplicado na produção de pneus fora de estrada, fabricação de peças automotivas de borracha e aplicações de masterbatch de plástico (volume aproximado):

• Desenvolveu um novo mercado doméstico de carga de negro de fumo para atender à enorme demanda por negro de fumo reciclado (rCB).

• Redução significativa da poluição do ar e dos aterros sanitários através da reciclagem do carvão da pirólise de pneus em RCB granulado de alta qualidade.

• Impulsionar a criação de empregos e a inovação em uma região que necessita de desenvolvimento econômico.