Możliwości termicznego przetwarzania odpadów gumowych

W czasach postępującego konsumpcjonizmu zarysowuje się pilna potrzeba poszukiwania nowoczesnych rozwiązań zmierzających do oszczędzania wyczerpujących się surowców naturalnych oraz zapobiegania powstawaniu ogromnych ilości nieprzetwarzalnych odpadów. Dynamiczny rozwój transportu samochodowego prowadzi do powstawania niezwykle problematycznego odpadu z punktu widzenia środowiskowego, a mianowicie opon. Składowanie opon wymaga bowiem bardzo dużych nakładów w postaci specjalnie przeznaczonego do tego terenu, ponieważ nie ulegają one naturalnemu procesowi biodegradacji. Ponadto, pod wpływem wysokiej temperatury, na której oddziaływanie narażone są odpady składowane w nieodpowiednich warunkach, dochodzi do uwalniania substancji toksycznych dla środowiska. Ze względu na to obecnie na terenie całej Unii Europejskiej zakazane jest tworzenie nowych składowisk zużytych opon, co regulują odpowiednie dyrektywy. Odpady te muszą zostać poddane efektywnym procesom odzysku oraz recyklingu, które eliminują problem ich składowania, przyczyniając się jednocześnie do zmniejszenia zużycia surowców naturalnych wykorzystywanych do produkcji nowych opon. Odpowiedzią na tę potrzebę jest termiczne przetwarzanie, a konkretnie proces pirolizy. Jest to w obecnej chwili najwydajniejsza metoda utylizacji odpadów gumowych z jednoczesnym odzyskiem energii bez uprzedniego dzielenia odpadu na odrębne frakcje. Celem artykułu jest wskazanie korzyści wynikających z termicznego zagospodarowania problematycznych odpadów gumowych.

Bibliografia/References

Alkhatib, R., Loubar, K., Awad, S., Mounif, E., Tazerout, M. (2015). Effect of heating power on the scrap tires pyrolysis derived oil. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 115, 10–17. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2015.10.014

Antoniuou, N., Zabaniotou, A. (2013). Features of an efficient and environmentally attractive used tyres pyrolysis with energy and material recovery. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 20, 539–558. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.12.005

Arabiourritia, M., Lopez, G., Artetxe, M., Alvarez, J., Bilbao, J., Olazar, M. (2020). Waste tire valorization by catalytic pyrolysis — A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 129, 109932. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109932

Arya, S., Sharna, A., Rawat, M., Agarwal, A. (2020). Tyre pyrolysis oil as an alternative fuel: A review. Materials Today: Proceedings, 28, 2481–2484. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.797

Asaleh, A., Sattler, M. L. (2014). Waste tire pyrolysis: Influential Parameters and Product Properties. Current Sustainable Renewable Energy Reports, 1, 129–135, https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs40518-014-0019-0

Ayanoglu, A., Yumrutas, R. (2016). Production of gasoline and diesel like fuels from waste tire oil by using catalytic pyrolysis. Energy, 103, 456–468. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.02.155

Campbell-Johnston, K., Friant, M. C., Thapa, K., Lakerveld, D., Vermeulen, W. J. V. (2020). How circular is your tyre: Experiences with extended producer responsibility from a circular economy perspective. Journal of Cleaner Production, 270, 122042. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122042

European Tyre & Rubber Manufacturers Association (2020). The European Tyre Industry Facts and Figures, 2020 Edition, https://www.etrma.org/wp-content/uploads/2019/12/Figures-leaflet-updated-front-2019-larger-NEW-LABEL.pdf.

Hejna, A., Koral, J., Przybysz-Romantowska, M., Zedler, Ł., Chmielnicki, B., Formela, K. (2020). Waste tire rubber as low-cost and environmentally-friendly modifier in thermoset polymers — A review. Waste Management, 108, 106–118. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.032

Hita, I., Arabiouritta, M., Olazar, M., Bilbao, J., Araudes, J. M., Cartano, P. (2016). Opportunities and barriers for producing high quality fuels from the pyrolysis of scrap tires. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 56, 745–759. https://doi.org/10.1016/j. rser.2015.11.081

Kardaś, D., Kluska, J., Klein, M., Kazimierski, P., Heda, Ł. (2014). Modelowe kompleksy agroenergetyczne: Teoretyczne i eksperymentalne aspekty pirolizy drewna i odpadów. Olsztyn: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego.

Kumaravel, S. T., Murugesan, A., Kumaravel, A. (2016). Tyre pyrolysis oil as an alternative fuel for diesel engines — A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 1678–1685. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.035

Kyari, M., Cunliffe, A., Williams, P. T. (2005). Characterization of oils, gases and char in relation to the pyrolysis of different brands of scrap automotive tires. Energy Fuels, 19, 1165–1173. https://doi.org/10.1021/ef049686x

Larsen, M. B., Schultz, L., Glarborg, P., Skaarup-Jensen, L., Dam-Johansen, K., Frandsen, F., Henriksen, U. (2006). Devolatilization characteristics of large particles of tyre rubber under combustion conditions. Fuel, 85, 1335–1345. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2005.12.014

Machin, E. B., Pedroso, D. T., de Carvalho, J. A. (2017). Energetic valorization of waste tires. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 306–315. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.110

Martinez, J. D. (2021). An overview of the end-of-life tires status in some Latin American countries: Proposing pyrolysis for a circular economy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 144, 111032.https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111032

Martinez, J. D., Puy, N., Murillo, P., Garcia, T., Navarro, M. V., Martral, A. M. (2013). Waste tyre pyrolysis — a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 23, 179–213. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.02.038

Mazur, S. (2019). Przełom w recyklingu opon? Nadzieja w pirolizie. Energia i Recykling, (3), 58–59.

Mohajerani, A., Burnett, L., Smith, J. V., Markovski, S., Rodwell, G., Rahman, M. T., Kurmus, H., Mirzababaei, M., Arulrajah, A., Horpibulsuk, S., Maghool, F. (2020). Recycling waste rubber tires in construction materials and associated environmental considerations: A review. Resources, Conservation & Recycling, 155, 104679. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104679

Muzenda, E. (2014). A Comparative Review of Waste Tyre Pyrolysis, Gasification and Liquefication (PGL) Processes. Materiały konferencyjne, International Conference on Chemical Engineering & Advanced Computational Technologies, November 2014, 40–45.

Nikosi, N., Muzenda, E. (2014). A review and discussion of waste tyre pyrolysis and derived products. Materiały konferencyjne, World Congress of Engineering, 2, 979–985.

Okoro, E. E., Sanni, S. E., Emetere, M. E.. Orodu, D. O. (2019). Process scheme for the production of liquid fuel from used tires via fast pyrolysis. Procedia Manufacturing, 35, 847–853. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.031

Peace, C., Peterren, G., Leary, M., Wiggins, P., Brown, M. R., Danzinger, J., Mule, R. (2006). Technology evaluation and economic analysis of waste tire pyrolysis, gasification and liquefication, Integrated Waste Management Board, 620-06-004, 5–8, https://www.simekeninc.com/uploads/aK5HXQaL/CIWMB-Pyrolysis-Gasification-Report-62006004.pdf

Rajca, P., Zajemska, M., Skrzyniarz, M., Pietruszka, P., Kłosiński, T., Olawińska-Wypych, J. (2020). Thermal Treatment of Municipal Waste in Poland on Example of RDF Pyrolysis. Advances in Thermal Processes and Energy Transformation, 3, 25–33. http://atpetjournal.com/papers/Vol3Nb1/ATPET_Rajca.pdf

Ruwona, W., Danha, G., Muzenda, E. (2019). A review on material and energy recovery from waste tyres. Procedia Manufacturing, 35, 216–222. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.05.029

Saddika, A., Al Mamun, Md. A., Alyouref, R., Mugahed Amran, Y. H., Aslani, F., Alabduljabbar, H. (2015). Properties and utilizations of waste tire rubber in concrete: A review. Construction and Building Materials, 224, 711–731. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.108

Sathiskumar, C., Karthikeyan, S. (2019). Recycling of waste tires and its energy storage application of byproducts — a review. Sustainable Materials and Technologies, 22, e00125. https://doi.org/10.1016/j.susmat. 2019.e00125

Singh, R. K., Mondal, S., Ruj, B., Sadhukhan, A. K., Gupta, P. (2019). Interaction of three categories of tyre waste during co-pyrolysis: Effect on product yield and quality. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 141, 104618. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2019.05.007

Singh, R. K., Ruj, B., Jana, A., Mondal, S., Jana, B., Sadhukhan, A. K., Gupta, P. (2018). Pyrolysis of three different categories of automotive tyre wastes: Product yield analysis and characterization. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 135, 379–389. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.08.011

Skrzyniarz, M. (2020). Cykl życia odpadów gumowych na przykładzie zużytych opon samochodowych. Gospodarka Materiałowa i Logistyka, (9), 44–53. https://doi.org/10.33226/1231-2037.2020.9.5

Tang, Z., Li, W., Tam, V. W. Y., Xue, C. (2020). Advanced progress in recycling municipal and construction solid wastes for manufacturing sustainable construction materials. Resources, Conservation and Recycling: X, 6, 100036. https://doi.org/10.1016/j.rcrx.2020.100036

Williams, P. T. (2013). Pyrolysis of waste tires: A review. Waste Management, 33, 1714–1728. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.05.003

Zhang, G., Chen, F., Zhang, Y., Zhao, L., Chen, J., Cao, L., Gao, J. (2021). Properties and utilization of waste tire pyrolysis oil: A mini review. Fuel Processing Technology, 211, 106582. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106582