p Principal, produto primário da esquerda para a direita:rCB bruto, limpar rCB (96+), rCB limpo perolizado (96+). Fundo, produtos secundários recuperados das cinzas, da esquerda para a direita:silicato de sódio líquido ou "copo de água, "precipitado SiO 2 , ZnSO precipitado 4 . Crédito:Fraunhofer-Gesellschaft
p Até agora, resíduos de pneus têm sido usados principalmente para a recuperação de fontes de energia:apenas pequenas proporções do negro de fumo contido nesses pneus são recicladas, já que as cinzas minerais respondem por cerca de 20 por cento de seu conteúdo. Um novo processo desenvolvido pelo Fraunhofer Institute for Building Physics IBP é capaz de isolar quase todas essas cinzas - permitindo que o negro de fumo e os minerais das cinzas sejam reutilizados. p Cerca de três quilos de negro de fumo - também conhecido como fuligem industrial - são encontrados em um pneu de carro padrão. Aqui está o problema:para produzir uma tonelada de negro de fumo, precisamos de aproximadamente 1,5 tonelada de recursos fósseis e grandes quantidades de água; o processo gera até três toneladas de dióxido de carbono. Faria todo o sentido, então, para reciclar o negro de fumo encontrado em pneus em fim de vida. Esta é uma tremenda fonte de matéria-prima:cerca de quatro bilhões de pneus em fim de vida já se acumularam em aterros sanitários, cerca de outros 1,8 bilhões aumentam a pilha a cada ano. Até agora, recuperamos principalmente óleos, que por sua vez são usados como fonte de energia para processos industriais ou como matéria-prima em refinarias, desses pneus - assim como da borracha projetada. O negro de fumo recuperado durante o processo de pirólise, por outro lado, permanece praticamente sem uso:cinzas minerais, consistindo de aditivos - principalmente compostos de silicato e componentes de zinco - usados para produzir pneus respondem por até 20 por cento desse negro de fumo.
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Negro de fumo purificado de pneus em fim de vida
p Em nome da RCB Nanotechnologies GmbH de Munique, pesquisadores da Fraunhofer IBP em Valley, Alemanha, desenvolveram um processo de desmineralização para liberar o negro de fumo reciclado de sua carga mineral. "O negro de fumo recuperado tratado desta forma é quase livre de resíduos minerais, permitindo que seja usado até 100 por cento para as paredes laterais dos pneus, por exemplo. Em outras palavras, não há necessidade de adicionar nenhum negro de fumo primário. Ele pode, portanto, substituir completamente os materiais industriais originais, "diz o Dr. Severin Seifert, Gerente de Grupo na Fraunhofer IBP. Para nos dar uma ideia:a menos que desmineralizado, apenas dez por cento do negro de fumo reciclado pode ser adicionado ao material primário. Além disso:o processo de desmineralização não gera apenas fuligem industrial de alto grau. Os minerais também são recuperados com alto grau de pureza e podem ser reaproveitados para aplicações industriais.
p Mas como os pesquisadores conseguem purificar a mistura de negro de fumo / cinza criada durante o processo de pirólise na medida necessária? "Ao empregar um método químico úmido, "explica Christian Kaiser, Gerente de Projetos na Fraunhofer IBP. "Para simplificar:colocamos a mistura (bruta) de negro de fumo / cinza junto com vários aditivos em um reator, misture-o com fluido e execute uma curva definida de pressão e temperatura. As substâncias individuais são extraídas seletivamente da mistura. "O que pode parecer muito simples à primeira vista é, na verdade, um processo altamente complexo:os parâmetros e aditivos devem ser definidos de forma que apenas um mineral em particular, tão homogêneo quanto possível, é extraído da mistura de cada vez. Além disso, temperatura e pressão devem permanecer em um nível moderado, para que o processo seja tecnicamente viável sem grandes limitações. E também não devemos usar muitos aditivos. É importante ficar de olho nos aspectos econômicos, o processo não pode ficar caro demais. Portanto, os pesquisadores recuperam uma parte dos aditivos, fechando o ciclo de material aqui também. O resultado do processo de desmineralização:negro de fumo reciclado de alta pureza para uso em pneus e outros produtos de borracha, bem como corantes (master batch) para aplicações de plástico, silicatos, que pode ser usado na indústria de materiais de construção ou para tinturas, por exemplo, e também sais de zinco para uma ampla gama de aplicações.
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Planta industrial já em construção
p Já existe uma planta piloto com um volume de reator de 200 litros - e estará em operação para pesquisas futuras no Fraunhofer IBP em Valley nos próximos dois anos. O objetivo é tornar o negro de fumo recuperado utilizável também para outras aplicações industriais. O processo básico já foi patenteado, RCB Nanotechnologies GmbH sendo o licenciado exclusivo. Atualmente, a empresa está trabalhando na ampliação do processo para uso industrial:A sala de produção já está construída, o volume do reator para uma linha de produção deve ser em torno de 4.000 litros. Significado:a cada hora, uma linha de produção irá liberar 400 quilos de negro de fumo reciclado das cinzas - isso é 2.500 toneladas por ano. No estágio final de expansão, a planta como um todo terá uma capacidade anual de apenas 30, 000 toneladas.
p A longo prazo, a ideia é fazer a transição de um processo em lote para um processo contínuo. As partes interessadas em potencial já expressaram interesse:"Nossos parceiros agora estão recebendo mais solicitações de amostras do que podemos atender, "diz Kaiser." Em última análise, o negro de fumo recuperado e refinado dessa maneira é a primeira solução confiável e sustentável para substituir fuligem industriais. "