Fino ad ora, i pneumatici di scarto sono stati utilizzati principalmente per il recupero di fonti energetiche:solo piccole proporzioni del nerofumo contenuto in questi pneumatici vengono riciclate, poiché la cenere minerale rappresenta circa il 20 percento del suo contenuto. Un nuovo processo sviluppato dal Fraunhofer Institute for Building Physics IBP è in grado di isolare quasi tutta questa cenere, consentendo di riutilizzare sia il nerofumo che i minerali della cenere.

Circa tre chilogrammi di nerofumo, noto anche come fuliggine industriale, si trovano in uno pneumatico standard per auto. Ecco il problema:per produrre una tonnellata di nerofumo, abbiamo bisogno di circa 1,5 tonnellate di risorse fossili e grandi quantità di acqua; il processo genera fino a tre tonnellate di anidride carbonica. Avrebbe perfettamente senso, poi, riciclare il nerofumo presente nei pneumatici fuori uso. Si tratta di un'enorme fonte di materia prima:nelle discariche si sono già accumulati circa quattro miliardi di pneumatici fuori uso, circa altri 1,8 miliardi si aggiungono al mucchio ogni anno. Fino ad ora, abbiamo recuperato principalmente oli, a loro volta utilizzati come fonte di energia per i processi industriali o come materia prima nelle raffinerie, da questi pneumatici, proprio come dalla gomma ingegnerizzata. Il nerofumo recuperato durante il processo di pirolisi, d'altra parte, rimane in gran parte inutilizzato:cenere minerale, costituito dagli additivi, principalmente composti di silicato e componenti di zinco, utilizzati per produrre pneumatici rappresenta fino al 20 percento di questo nerofumo.

Nerofumo purificato da pneumatici fuori uso

Per conto di RCB Nanotechnologies GmbH di Monaco di Baviera, ricercatori del Fraunhofer IBP di Valley, Germania, hanno sviluppato un processo di demineralizzazione per liberare il nerofumo riciclato dal suo carico minerale. "Il nerofumo recuperato così trattato è quasi privo di residui minerali, permettendogli di essere utilizzato fino al 100% per i fianchi dei pneumatici, Per esempio. In altre parole, non è necessario aggiungere alcun nerofumo primario. Può quindi sostituire completamente i materiali industriali originali, "dice il dottor Severin Seifert, Group Manager presso Fraunhofer IBP. Per darci un'idea:a meno che non sia demineralizzato, solo il dieci percento del nerofumo riciclato può essere aggiunto alla materia prima. Inoltre:il processo di demineralizzazione non genera solo fuliggine industriale di alta qualità. I minerali sono inoltre recuperati con un alto grado di purezza e possono essere riutilizzati per applicazioni industriali.

Ma come riescono i ricercatori a purificare nella misura necessaria la miscela nerofumo/cenere creata durante il processo di pirolisi? "Utilizzando un metodo chimico umido, " spiega Christian Kaiser, Project Manager presso Fraunhofer IBP. "Per dirla semplicemente:mettiamo la miscela (grezza) di nerofumo/cenere insieme a vari additivi in ​​un reattore, miscelarlo con il fluido ed eseguire una curva di pressione e temperatura definita. Le singole sostanze vengono estratte selettivamente dalla miscela." Quello che all'inizio potrebbe sembrare molto semplice è in realtà un processo molto complesso:i parametri e gli additivi devono essere impostati in modo tale che solo un particolare minerale, il più omogeneo possibile, viene estratto dalla miscela alla volta. A parte quello, temperatura e pressione devono rimanere a un livello moderato, in modo che il processo sia tecnicamente fattibile senza grandi limitazioni. E non dobbiamo nemmeno usare troppi additivi. È importante tenere d'occhio gli aspetti economici, il processo non può diventare eccessivamente costoso. Perciò, i ricercatori recuperano una parte degli additivi, chiudendo anche qui il ciclo del materiale. Il risultato del processo di demineralizzazione:nerofumo riciclato di elevata purezza per l'uso in pneumatici e altri prodotti in gomma, così come coloranti (master batch) per applicazioni in plastica, silicati, che possono essere utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione o per i coloranti, Per esempio, e anche sali di zinco per un'ampia gamma di applicazioni.

Impianto industriale già in costruzione

Esiste già un impianto pilota con un volume di reattore di 200 litri e sarà operativo per ulteriori ricerche presso Fraunhofer IBP a Valley per i prossimi due anni. L'obiettivo è rendere il nerofumo recuperato utilizzabile anche per altre applicazioni industriali. Il processo di base è già stato brevettato, RCB Nanotechnologies GmbH è il licenziatario esclusivo. L'azienda sta attualmente lavorando per ampliare il processo per l'uso industriale:il capannone di produzione è già costruito, il volume del reattore per una linea di produzione dovrebbe essere di circa 4000 litri. Significato:ogni ora, una linea di produzione rilascerà 400 chilogrammi di nerofumo riciclato dalle ceneri, ovvero 2500 tonnellate all'anno. Nella fase di espansione finale, l'impianto nel suo complesso avrà una capacità annua di appena 30, 000 tonnellate.

A lungo termine, l'idea è quella di effettuare il passaggio da un processo batch a un processo continuo. I potenziali stakeholder hanno già espresso interesse:"I nostri partner ora stanno ricevendo più richieste di campioni di quante ne possiamo gestire, " dice Kaiser. "Alla fine, il nerofumo recuperato e raffinato in questo modo è una prima soluzione credibile e sostenibile per sostituire la fuliggine industriale."