Pro e contro: uno sguardo a 4 metodi emergenti di carbonio nero sostenibile

AKRON-I produttori di pneumatici stanno guardando versoIngredienti più sostenibiliNei loro prodotti come gli obiettivi zero netti e le sfide dei prossimi 30 anni sono grandi.

Uno di questi ostacoli è produrre un nerofumo più sostenibile, un additivo essenziale per la sicurezza e le prestazioni che attualmente si basa quasi esclusivamente sulle materie prime del petrolio e sulla lavorazione del nero del forno ad alta intensità energetica.

Questo, a sua volta, poneUna grande sfidaPer i fornitori di nerofumo.

Meno dell'1 % di tutto il materiale nero di carbonio utilizzato a livello globale nella produzione di nuovi pneumatici proviene da pneumatici riciclati e fuori uso o da ciò che è noto come nero di carbonio recuperato.

E ancora meno proviene da altri processi sostenibili di nerofumo, la maggior parte dei quali sono in ascesa, come la pirolisi del metano, il nerofumo rinnovabile e il nerofumo circolare.

Ma c' è una speranza dimostrabile, poiché sia l'industria del nero di carbonio che quella degli pneumatici innovano e formano partnership attorno alle sfide.

Ecco una ripartizione dei pro e dei contro delQuattro metodi di produzione CB sostenibiliCome definito di recente da Smithers, una società di test e consulenza con sede ad Akron e nel Regno Unito.

1. nero di carbonio recuperato

Il nero di carbonio recuperato, il residuo di carbonio solido dalla pirolisi dei pneumatici, è il metodo di partenza per i produttori di pneumatici, poiché circa il 65% cita il metodo come "materiale migliore per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità," secondo il rapporto Smithers.

I PRO:

• · Gli rCB sono "riciclati al 100%" e rappresentano una riduzione dell'85 % della loro impronta di carbonio rispetto ai metodi del forno nero.

• · Gli rCB sono stati perfezionati in valide alternative per i BC semi-rinforzanti, inclusi i gradi N700, N600 e N500.

• · Gli rCB sono ovunque tra 6 (scala pilota) e 9 (scala industrializzata) a livello di prontezza tecnologica, secondo il rapporto Smithers.

• RCB fornisce una risposta alProblema di fine vita degli pneumatici, Poiché i PELT sono usati come materia prima.

I CONTRO:

• L'elaborazione termica richiesta significa che il metodo non può essere privo di carbonio al 100%.

• Le specifiche devono essere definite.

• Gli rCB non sono ancora completamente industrializzati, con volumi industriali previsti entro il 2024, secondo Smithers.

• I fornitori CB più sostenibili stanno adottando la pirolisi dei pneumatici, tra cui Black Bear Carbon B.V., Bolder Industries, Circtec Group, Elysium Nordic, Kal Tire e Scandinavian Enviro Systems A.B., tra molti altri.

2. Pirolisi del metano

Smithers ha osservato che uno dei "percorsi principali" per la sostenibilità nella produzione di nerofumo riguarda la pirolisi del metano, che ha una linea dimostrativa già in posizione in Nebraska con Monolith.

Il processo di produzione utilizza un reattore ad arco al plasma per formare il CB durante la decomposizione del metano.

I PRO:

• La pirolisi del metano produce turchese, o idrogeno sostenibile, come prodotto secondario.

• La pirolisi del metano ha prodotto CBs che possono sostituire i neri del carbonio semi-rinforzanti (N500, N600 e N700). CBs altamente rinforzati-come N100, N200 e N300-might essere fattibili nei prossimi 5-10 anni.

• Il metodo ha un "potenziale sostanziale" utilizzando materie prime di biometano combinate con l'energia verde.

I CONTRO:

• Il livello di prontezza tecnologica è un 7, il che significa che è nelle fasi di "dimostrazione e ingegneria su vasta scala" e non ancora industrializzato, che è previsto nel 2025-26.

• · Fino a quando gli impianti di produzione non potranno utilizzare materie prime di biometano o una qualche forma di energia verde con cui l'impianto può essere alimentato, la sostenibilità complessiva è solo "incrementalmente migliore" della produzione di nero da forno.

• Con Monolith come unico impianto di produzione pianificato, il single-sourcing è un rischio per i clienti.

3. Neri di carbonio rinnovabili

I neri di carbonio rinnovabili sono prodotti utilizzando una linea di produzione nera da forno standard, ma utilizzano materie prime rinnovabili e biobased, come il legno (piuttosto che i combustibili fossili).

I PRO:

• Le BC rinnovabili possono produrre una gamma convenzionale di neri più duri e la fornitura commerciale è ora iniziata con un produttore.

• I CB rinnovabili sono biobased al 100%.

• Scope 3 (emissioni della catena di approvvigionamento a monte ea valle) l'impronta di carbonio è negativa con la pirolisi del metano.

• Rappresenta una "soluzione immediata e tattica al problema di come rendere la fornace CB più verde", secondo Smithers.

I CONTRO:

• L'ambito 1 (emissioni dirette dalla produzione) e l'ambito 2 (acquisto di energia) le impronte di carbonio sono le stesse dei neri delle fornaci.

• La disponibilità di materie prime, il rendimento (che dovrebbe essere inferiore con il contenuto di carbonio inferiore nelle materie prime rinnovabili) e il costo sono i problemi principali per questa via di produzione. Il costo dovrebbe essere da cinque a 10 volte superiore rispetto alle BC convenzionali.

• Il livello di prontezza della tecnologia è un 6, la fase pilota.

4. neri circolari di carbonio

Anche i CB circolari sono prodotti utilizzando metodi di fornace, ma con materie prime circolari e riciclate come l'olio di pirolisi per pneumatici (al contrario delle materie prime rinnovabili, come il legno).

I PRO:

• I CB circolari sono considerati il "punto a metà strada tra i neri delle fornaci rinnovabili e quelli standard", ha detto Smithers. Il consumo di energia è molto inferiore rispetto ai convenzionali processi di fornace di carbonio nero.

• Ogni grado nero della fornace può essere prodotto come nero di carbonio circolare. L'attuale grado circolare disponibile è un CB ASTM N330.

• I CB circolari sono riciclati al 100%.

• I CB circolari mantengono un'impronta di carbonio di Scope 3 inferiore rispetto ai neri delle fornaci.

• Come CB rinnovabile, questo processo rappresenta una "soluzione immediata e tattica... A rendere la fornace nera più verde."

I CONTRO:

• Il costo dei CB circolari-ancora a livello di produzione pilota (6)-dovrebbe essere circa il doppio di quello dei neri delle fornaci.

• Prodotto su linee di produzione standard di forno nero, quindi le impronte di carbonio Scope 1 e Scope 2 sono simili.

• Il rendimento potrebbe essere inferiore, poiché il contenuto di carbonio nelle materie prime è inferiore.