Prós e Contras: uma olhada em 4 métodos emergentes sustentáveis de carbono preto

AKRON-Os fabricantes de pneus estão olhando paraIngredientes mais sustentáveisEm seus produtos à medida que as metas e desafios líquidos zero dos próximos 30 anos se aproximam.

Um desses obstáculos é produzir um negro de fumo mais sustentável, um aditivo essencial de segurança e desempenho que atualmente depende quase exclusivamente de matérias-primas de petróleo e processamento negro de forno com uso intensivo de energia.

Isso, por sua vez, posaUm grande desafioPara fornecedores de negro de carbono.

Menos de 1 por cento de todo o material negro de fumo usado globalmente na produção de novos pneus vem de pneus reciclados de fim de vida ou o que é conhecido como negro de fumo recuperado.

E menos ainda vem de outros processos sustentáveis de negro de fumo, a maioria dos quais em sua ascendência, como pirólise de metano, negro de fumo renovável e negro de fumo circular.

Mas há uma esperança demonstrável, já que as indústrias de negro de fumo e pneus inovam e formam parcerias em torno dos desafios.

Aqui está um colapso dos prós e contras doQuatro métodos sustentáveis de produção CBConforme definido recentemente pela Smithers, uma empresa de testes e consultoria com sede em Akron e no Reino Unido.

1. preto de carbono recuperado

O negro de fumo recuperado, o resíduo de carbono sólido da pirólise de pneus, é o método preferido para os fabricantes de pneus, pois cerca de 65% citam o método como o "melhor material para atingir as metas de sustentabilidade," de acordo com o relatório Smithers.

OS PRÓS:

• · Os rCBs são "100% reciclados" e representam uma redução de 85% em sua pegada de carbono em relação aos métodos pretos do forno.

• · Os rCBs foram refinados em alternativas viáveis para CBs de semi-reforço, incluindo os graus N700, N600 e N500.

• · Os rCBs estão entre 6 (escala piloto) e 9 (escala industrializada) no nível de prontidão da tecnologia, de acordo com o relatório Smithers.

• RCB fornece uma resposta para oProblema de pneu de fim de vida, Como ELTs são usados como matéria-prima.

AS CONTRAS:

• O processamento térmico necessário significa que o método não pode ser 100% livre de carbono.

• As especificações precisam ser definidas.

• Os rCBs ainda não estão totalmente industrializados, com volumes industriais esperados até 2024, de acordo com Smithers.

• A maioria dos fornecedores de CB sustentáveis está adotando a pirólise de pneus, incluindo Black Bear Carbon B.V., Bolder Industries, Circtec Group, Elysium Nordic, Kal Tire e Scandinavian Enviro Systems A.B., entre muitos outros.

2. pirólise de metano

Smithers observou que um dos "principais caminhos" para a sustentabilidade na produção de negro de fumo envolve a pirólise de metano, que tem uma linha de demonstração já em posição em Nebraska com a Monolith.

O processo de produção usa um reator de arco de plasma para formar o CB durante a decomposição do metano.

OS PRÓS:

• A pirólise de metano produz turquesa, ou hidrogênio sustentável, como um produto secundário.

• A pirólise de metano produziu CBs que podem substituir negros de carbono semi-reforçados (N500, N600 e N700). CBs altamente reforçados-como N100, N200 e N300-might ser viáveis nos próximos 5-10 anos.

• O método tem "potencial substancial" usando matéria-prima de biometano combinada com energia verde.

AS CONTRAS:

• O nível de prontidão da tecnologia é 7, o que significa que está nos estágios de "demonstração e engenharia em grande escala" e ainda não está industrializado, o que é esperado em 2025-26.

• · Até que as plantas de produção possam usar matéria-prima de biometano ou alguma forma de energia verde pela qual a planta possa ser alimentada, a sustentabilidade geral é apenas "incrementalmente melhor" do que a produção preta do forno.

• Com a Monolith como a única planta de produção planejada, o fornecimento único é um risco para os clientes.

3. negros de carbono renováveis

Os negros de carbono renováveis são produzidos usando uma linha de produção preta de forno padrão, mas usam matérias-primas renováveis de base biológica, como madeira (em vez de combustíveis fósseis).

OS PRÓS:

• Os CBs renováveis podem produzir uma gama convencional de negros mais duros, e o fornecimento comercial já começou com um fabricante.

• Os CBs renováveis são 100% de base biológica.

• A pegada de carbono do escopo 3 (emissões da cadeia de suprimentos a montante e a jusante) é negativa com a pirólise de metano.

• Representa uma "solução imediata e tática para o problema de como tornar o forno CB mais verde", de acordo com Smithers.

AS CONTRAS:

• Escopo 1 (emissões diretas de produção) e Escopo 2 (compra de energia) pegadas de carbono são as mesmas que os pretos do forno.

• A disponibilidade de matéria-prima, o rendimento (espera-se que seja menor com o menor teor de carbono nas matérias-primas renováveis) e o custo são os principais problemas para esta via de produção. Espera-se que o custo seja cinco a 10 vezes maior do que os CBs convencionais.

• O nível de prontidão da tecnologia é um 6, o estágio piloto.

4. negros de carbono Circulares

Os CBs circulares também são produzidos usando métodos de forno, mas com matérias-primas circulares recicladas, como óleo de pirólise de pneus (em oposição a matérias-primas renováveis, como madeira).

OS PRÓS:

• Os CBs circulares são considerados "a meio caminho entre os negros de forno renováveis e padrão", disse Smithers. O uso de energia é muito menor do que para os processos convencionais de forno de negro de fumo.

• Cada grau preto de forno pode ser produzido como negro de fumo circular. O grau circular disponível atual é um CB ASTM N330.

• CBs circulares são 100% reciclados.

• Os CBs circulares mantêm uma pegada de carbono de escopo 3 mais baixa do que os negros do forno.

• Como o CB renovável, este processo representa uma "solução imediata e tática... Para fazer forno preto mais verde."

AS CONTRAS:

• O custo dos CBs circulares-ainda no nível de produção piloto (6)-deve ser cerca do dobro do dos pretos do forno.

• Produzido em linhas de produção pretas de forno padrão, portanto, as pegadas de carbono Scope 1 e Scope 2 são semelhantes.

• O rendimento pode ser menor, pois o teor de carbono nas matérias-primas é menor.