Co roku na świecie powstają miliony ton odpadów z tworzyw sztucznych i opon. Większość tych odpadów jest spalana lub kierowana na składowiska. Podczas spalania wydzielają się szkodliwe gazy, które stanowią zagrożenie dla środowiska. Technologia pirolizy pojawiła się jako rozwiązanie umożliwiające rozkład odpadów z tworzyw sztucznych i opon. Piroliza polega na termicznym rozkładzie materiałów zawierających węgiel w środowisku beztlenowym. Podczas tego procesu ciśnienie w układzie nie jest ograniczone ciśnieniem pary wodnej. Innymi słowy, piroliza to proces ogrzewania biomasy bez dostępu tlenu. Uważa się, że takie podejście pomoże zmniejszyć ilość odpadów z tworzyw sztucznych i opon. Umożliwia także odzyskanie części energii użytecznej zmagazynowanej w biomasie.
Zastosowanie pirolizy pomaga odzyskać energię z odpadów tworzyw sztucznych i opon w drodze operacji chemicznych. Recykling tworzyw sztucznych w procesie pirolizy składa się z kilku etapów. Wszystkie odpady z tworzyw sztucznych należy posegregować, zanim będzie można je wyrzucić. Recykling mechaniczny polega na rozdrabnianiu polimerów i kriogenicznym mieleniu tworzyw sztucznych. W procesie pirolizy długołańcuchowe cząsteczki polimeru są rozbijane na mniejsze łańcuchy pod wpływem ciśnienia i ciepła. W rzeczywistości jest to podobne do naturalnego procesu rozkładu węgla i produkcji ropy naftowej na Ziemi. Ten naturalny proces trwa miliony lat. W procesie pirolizy tworzyw sztucznych powstają trzy główne produkty: bioolej, biowęgiel i gaz syntezowy.
Jako alternatywę dla przemysłowego oleju napędowego można rozważyć bioolej lub olej pirolityczny. Po przejściu procesu pirolizy oczyszczania osadów olej pirolityczny jest również stosowany w kotłach, piecach, generatorach, pompach diesla, generatorach gorącego powietrza/wody, grzejnikach, płynach termicznych i innym sprzęcie. Syngaz jest ponownie wykorzystywany w instalacjach do pirolizy, a biowęgiel lub sadzę wykorzystuje się w przemyśle tworzyw sztucznych/gumy, a także tuszy, farb itp. Biomasę o wysokiej wartości opałowej można poddać pirolizie wyłącznie w celu wytworzenia biooleju.
Recykling opon w procesie pirolizy polega na ogrzewaniu całych lub rozdrobnionych opon bez tlenu w reaktorze z zamkniętym zbiornikiem. Polimery gumowe rozkładają się i tworzą mniejsze cząsteczki. Odparowane mniejsze cząsteczki są dalej spalane w celu wytworzenia bio-oleju lub oleju pirolitycznego. W procesie pirolizy opon uzyskuje się właściwości stałe, ciekłe i gazowe, w zależności od warunków procesu i zastosowanych surowców.
Głównym problemem związanym z pirolizą opon jest powstawanie strumieni ciał stałych, które stanowią około 40% całkowitej produkcji. Stal jest usuwana ze strumienia substancji stałych za pomocą magnesów, ale pozostały biowęgiel nie ma innej wartości niż paliwo węglowe niższej jakości.
ZnaczenieInstalacje do pirolizy zużytych opon i tworzyw sztucznych
Główną zaletą procesu pirolizy jest to, że rozkłada odpady i wytwarza wartościowe produkty. W procesie pirolizy odpady tworzyw sztucznych i złom opon wykorzystuje się jako biomasę lub surowiec. Proces pirolizy i jego wynik są przyjazne dla środowiska. Piroliza może prowadzić do powstania syntetycznego oleju napędowego, co może zmniejszyć zależność od paliw kopalnych. Bio-olejki można stosować w farmaceutykach. Dalsze badania mogą doprowadzić do technologii umożliwiającej konwersję biooleju, który w przyszłości może stać się alternatywnym paliwem do silników samochodowych. Biowęgiel lub sadzę uważa się za przydatny nawóz. Dlatego wszystkie produkty powstałe w procesie pirolizy są różnymi formami energii odnawialnej.
Poza tym proces i technologia pirolizy jest opłacalna ekonomicznie, ponieważ nie będzie braków w dostawach odpadów tworzyw sztucznych i zużytych opon. Technologia ta jest modułowa i bardziej elastyczna niż spalanie. W procesie pirolizy nie powstają żadne szkodliwe gazy ani chemikalia, a produkt zapewnia lepsze rozwiązanie w zakresie recyklingu zasobów naturalnych. Ulepszone operacje pirolizy mogą zmniejszyć duże ilości odpadów z tworzyw sztucznych i opon.
Wyzwania związane ze zużytymi oponami i pirolizą tworzyw sztucznych
Należy podjąć odpowiednie środki lub kroki w celu uzupełnienia wszystkich luk w wiedzy technicznej istniejących w branży pirolizy. Za kolejne duże wyzwanie można uznać dostępność wysokiej klasy infrastruktury. Produkty tego procesu wymagają długotrwałego przechowywania. Rządy powinny zapewnić wsparcie dla rozwoju technologii pirolizy. Oprócz luk technologicznych, branże oparte na wiedzy powinny stawić czoła wszystkim głównym wyzwaniom związanym z wynikami operacyjnymi. Do prawidłowego działania instalacji do pirolizy niezbędne są ulepszenia i stabilność.
