Avantages et inconvénients: un regard sur 4 méthodes émergentes de noir de carbone durable

AKRON-Les fabricants de pneus se tournent versIngrédients plus durablesDans leurs produits alors que les objectifs nets zéro et les défis des 30 prochaines années occupent une place importante.

L'un de ces obstacles est de produire un noir de carbone plus durable, un additif essentiel de sécurité et de performance qui repose actuellement presque exclusivement sur des matières premières pétrolières et un traitement noir de four à forte intensité énergétique.

Ceci, à son tour, poseUn défi de taillePour les fournisseurs de noir de carbone.

Moins de 1% de tous les matériaux noirs de carbone utilisés dans le monde dans la production de nouveaux pneus proviennent de pneus recyclés en fin de vie ou de ce que l'on appelle du noir de carbone récupéré.

Et encore moins provient d'autres processus durables au noir de carbone, dont la plupart sont dans leur nascence, comme la pyrolyse du méthane, le noir de carbone renouvelable et le noir de carbone circulaire.

Mais il y a un espoir démontrable, car les industries du noir de carbone et des pneus innovent et forment des partenariats autour des défis.

Voici une ventilation des avantages et des inconvénients de laQuatre méthodes de production CB durablesTel que défini récemment par Smithers, une société de test et de conseil dont le siège est à Akron et au Royaume-Uni.

1. noir de carbone Récupéré

Le noir de carbone Récupéré, le résidu de carbone solide de la pyrolyse des pneus, est la méthode de référence pour les fabricants de pneus, car environ 65% citent la méthode comme «le meilleur matériau pour atteindre les objectifs de durabilité, "selon le rapport Smithers.

LES PROS:

• · Les rCB sont «recyclées à 100 pour cent» et représentent une réduction de 85 pour cent de leur empreinte carbone par rapport aux méthodes noires de four.

• · Les rCB ont été affinés en alternatives viables pour les BC semi-renforçants, y compris les grades N700, N600 et N500.

• · Les rCB sont entre 6 (échelle pilote) et 9 (échelle industrialisée) au niveau de la préparation technologique, selon le rapport Smithers.

• RCB fournit une réponse à laProblème de pneu en fin de vie, Comme ELT sont utilisés comme matière première.

LES CONTRE:

• Le traitement thermique requis signifie que la méthode ne peut pas être exempte de carbone à 100 pour cent.

• Les spécifications doivent être définies.

• Les rCB ne sont pas encore totalement industrialisées, avec des volumes industriels attendus d'ici 2024, selon Smithers.

• La plupart des fournisseurs CB durables adoptent la pyrolyse des pneus, y compris Black Bear Carbon B.V., Bolder Industries, Circtec Group, Elysium Nordic, Kal Tire et Scandinavian Enviro Systems A.B., entre autres.

2. Pyrolyse du méthane

Smithers a noté que l'une des «principales voies» vers la durabilité dans la production de noir de carbone implique la pyrolyse du méthane, qui a une ligne de démonstration déjà en position dans le Nebraska avec le monolithe.

Le processus de production utilise un réacteur à arc plasma pour former le CB pendant la décomposition du méthane.

LES PROS:

• La pyrolyse au méthane produit du turquoise, ou de l'hydrogène durable, comme produit secondaire.

• La pyrolyse du méthane a produit des CB qui peuvent remplacer les noirs de carbone semi-renforçants (N500, N600 et N700). Des CB hautement renforcées-comme N100, N200 et N300-might être réalisables dans les 5 à 10 prochaines années.

• La méthode a un «potentiel substantiel» en utilisant une matière première biométhane combinée à une énergie verte.

LES CONTRE:

• Le niveau de préparation à la technologie est de 7, ce qui signifie qu'il est au stade de la «démonstration et de l'ingénierie à grande échelle» et n'est pas encore industrialisé, ce qui est prévu en 2025 et en 26.

• · Jusqu'à ce que les usines de production puissent utiliser des matières premières biométhanes ou une forme d'énergie verte par laquelle l'usine peut être alimentée, la durabilité globale n'est que «progressivement meilleure» que la production noire du four.

• Avec Monolith comme seule usine de production prévue, l'approvisionnement unique est un risque pour les clients.

3. Noirs de carbone renouvelables

Les noirs de carbone renouvelables sont produits à l'aide d'une ligne de production noire de four standard, mais utilisent des matières premières renouvelables biosourcées, comme le bois (plutôt que des combustibles fossiles).

LES PROS:

• Les CB renouvelables peuvent produire une gamme conventionnelle de noirs plus durs, et l'approvisionnement commercial a maintenant commencé avec un seul fabricant.

• Les CBs renouvelables sont biosourcés à 100.

• Champ d'application 3 (émissions de la chaîne d'approvisionnement en amont et en aval) L'empreinte carbone est négative avec la pyrolyse du méthane.

• Représente une «solution immédiate et tactique au problème de la façon de rendre le CB du four plus vert», selon Smithers.

LES CONTRE:

• Les empreintes carbone de la portée 1 (émissions directes provenant de la production) et de la portée 2 (achat d'énergie) sont les mêmes que les noirs de four.

• La disponibilité des matières premières, le rendement (qui devrait être moindre avec la faible teneur en carbone dans les matières premières renouvelables) et le coût sont des problèmes majeurs pour cette voie de production. Le coût devrait être cinq à 10 fois plus élevé que celui des CB conventionnels.

• Le niveau de préparation à la technologie est un 6, l'étape pilote.

4. noir de carbone circulaire

Les CB circulaires sont également produits à l'aide de méthodes de four, mais avec des matières premières circulaires recyclées comme l'huile de pyrolyse des pneus (par opposition aux matières premières renouvelables, comme le bois).

LES PROS:

• Les CC circulaires sont considérés comme le «point à mi-chemin entre les noirs de four renouvelables et standard», a déclaré Smithers. La consommation d'énergie est beaucoup plus faible que pour les procédés conventionnels de four noir de carbone.

• Chaque qualité noire de four peut être produite sous forme de noir de carbone circulaire. La note circulaire actuelle disponible est une ASTM N330 CB.

• Les CB circulaires sont recyclés à 100 pour cent.

• Les CB circulaires maintiennent une empreinte carbone Scope 3 inférieure à celle des noirs de four.

• Comme CB renouvelable, ce procédé représente une "solution immédiate et tactique... Pour rendre le four noir plus vert."

LES CONTRE:

• Le coût des CB circulaires-toujours au niveau de la production pilote (6)-devrait être environ le double de celui des noirs de fournaise.

• Produit sur des lignes de production noires de four standard, les empreintes carbone Scope 1 et Scope 2 sont similaires.

• Le rendement pourrait être inférieur, car la teneur en carbone des matières premières est plus faible.