Ежегодно выбрасывается полтора миллиарда шин – есть лучший способ их переработки

Согласно недавнему исследованию, производство натурального каучука с 1993 года уничтожило более 4 миллионов гектаров лесов в Юго-Восточной Азии. Считается, что уничтожение тропических лесов ради каучуковых плантаций в два-три раза превышает предыдущие оценки.

Натуральный каучук жизненно важен для производства шин, поскольку он прочнее, износоустойчивее и гибче, чем синтетический каучук. Для изготовления различных частей шины используются различные смеси натурального и синтетического каучука.

Если бы больше этих шин было переработано, это уменьшило бы количество нефти, энергии и леса, потребляемого для производства продуктов на основе каучука. Переработка шин также означает, что меньше отходов накапливается на свалке или сжигается.

Тем не менее, большинство резиновых изделий содержат мало или вообще не содержат переработанного материала. В документе 2021 года утверждается, что во всем мире менее 2% резиновых изделий перерабатываются или используются повторно. Так что же нам мешает?

Многие материалы можно расплавить и вернуть в новую форму после разделения и очистки. Для изготовления шин и других изделий резину необходимо подвергнуть химической обработке в процессе, известном как вулканизация. В результате получается материал, устойчивый к химическим веществам и нагреву, который трудно поддается вторичной переработке.

Но ситуация может измениться благодаря новому процессу переработки, который мы с коллегами разработали.

Сложная проблема

Нагретая резина будет гореть, а не плавиться, выделяя много энергии. Фактически, каучук содержит больше энергии на грамм, чем уголь. Вот почему большинство использованных шин из Европы сжигаются для получения энергии.

При горении восстанавливается только 37% энергии, заключенной в резине, и образуются токсичные пары. Вот почему лучше перерабатывать резину, восстанавливая большую часть ее материальной ценности и ограничивая ее загрязнение.

Некоторые компании имеют технологии переработки, которые могут расщеплять резиновые отходы. Continental подписала соглашение с одной компанией о поставке переработанной резины, которая утверждает, что выбросы CO₂ сокращаются на 90% по сравнению с использованием оригинального материала (так называемого первичного каучука).

Однако сырой переработанный каучук обычно можно использовать только в концентрации до 25%, прежде чем новый продукт начнет терять свойства. К счастью, мы с коллегами недавно создали материал, на 70% состоящий из переработанного каучука , который по жесткости соответствует натуральному каучуку.

Как мы перерабатываем резину?

Переработка резины требует разрыва химических связей, возникших в результате «отверждения», без повреждения сыпучего материала.

Мне нравится думать о резине как о путанице кабелей позади моего телевизора, но в микроскопическом масштабе. Если я потяну за один из тросов, появится некоторая гибкость: он может зацепиться за другие тросы, но я, вероятно, смогу его освободить.

Затвердевшая резина скрепляет эти кабели вместе. Вы не сможете освободить их, не сняв зажимы и не приложив больше силы. При переработке необходимо соблюдать осторожность, чтобы не сломать зажимы, не повредив при этом кабели. Хорошей новостью является то, что зажимы слабее кабелей, вам просто нужен способ нацелиться на них.

Первые попытки переработки резины в 1980-х годах оказались не очень успешными и ломали зажимы и кабели без разбора. Переработка резины таким способом означает, что она не может конкурировать с первичной резиной.

В результате переработанная резина (в виде измельченной резины для покрышек или «резиновой крошки») стала дешевым материалом, используемым в качестве наполнителя для искусственного газона (эти ужасные кусочки, которые попадают в ваши бутсы, если вы играете на старых полях).

Некачественной резины уже достаточно для удовлетворения спроса. Переработанная резина более высокого качества необходима для производства шин и уплотнений, которые имеют гораздо большую ценность на мировом рынке и поэтому могут стимулировать рост переработки резины во всем мире.

В Университете Брэдфорда мы выборочно расщепляли резину, используя технологию, разработанную сотрудниками Сычуаньского университета в Китае за последние 30 лет, которая срезает «зажимы» и оставляет «кабели», получая своего рода порошок, который можно использовать. чтобы производить новые резиновые изделия. Сохраняя кабели неповрежденными, порошок более точно соответствует свойствам первичной резины.

Круговое решение

В конечном счете, количество первичного каучука, которое можно заменить этими новыми методами переработки, будет зависеть от производителей, а превращение порошка в продукты потребует дальнейшей работы. Шины содержат сложную смесь синтетического и натурального каучука, наполнителей, технологических масел и других химических добавок.

Как и в случае с переработкой пластика, перед переработкой трудно отличить разные типы резины. Мы обнаружили огромный спектр примесей резины и металлов в резиновых отходах, отправляемых на перерабатывающие предприятия в Китае.

Производители шин поставили перед собой цель увеличить содержание переработанной резины в своей продукции. Чтобы найти лучший способ смешать переработанный каучук с натуральным каучуком, чтобы обеспечить качество существующих продуктов, потребуется их участие.

В будущем, при достаточном финансировании, я и мои коллеги надеемся изучить, что происходит с химией каучука при его переработке. Это может побудить больше производителей доверять и использовать переработанную резину в своей продукции.

Сегодня вышедшие из строя шины по-прежнему считаются отходами, и их утилизация требует денег. Но если переработанные шины можно будет использовать в производстве дорогостоящей продукции, они, наконец, будут рассматриваться как ценный ресурс.

Увеличение материальной ценности отработанных шин позволит предотвратить их незаконное хранение, которое может привести к токсичным пожарам. Более широкое использование переработанных шин также может помочь предотвратить экспорт отработанных шин в развивающиеся страны, где они сжигаются.

Дальнейшие инвестиции могут помочь сделать экономику замкнутого цикла производства шин реальностью, дав новую жизнь 1,5 миллиардам выбрасываемых ежегодно отходов.

Источник: https://theconversation.com/one-and-a-half-billion-tyres-wasted-annually-theres-a-better-way-to-recycle-them-208967