Met een snelle vorm van pyrolyse is de nuttige stof Carbon Black terug te winnen uit oude autobanden. Dat laten ingenieurs van de Universiteit Twente zien. Zij werken voor dit onderzoek samen met de Duitse bandenproducent Continental. Normaal gesproken komt carbon black uit fossiele brandstoffen.

Van alle versleten autobanden van Nederland gaat een derde naar Afrika, een ander deel wordt vermalen tot korrels voor sportvelden, infrastructuur of vloerbedekking en ten slotte wordt een klein deel van het nutteloos geworden rubber verbrand.

Dat is jammer, want in dat oude bandenrubber zitten nog genoeg nuttige stoffen die opnieuw te gebruiken zijn, mits je ze maar zou kunnen terugwinnen. Aan het hergebruiken van rubber wordt gewerkt (lees: ‘Recyclen van rubber wordt mogelijk’). Maar nu komt de Universiteit Twente met een nieuw proces om de stof carbon black uit de versleten autoband te halen.


Onmisbare filler

Carbon black is een product van de raffinage van aardolie. Het wordt gemaakt uit de meest dikke fractie in de destillatiekolom. ‘In de autoband is carbon black een onmisbare filler. De deeltjes klonteren samen in een structuur die lijkt op die van een druiventros, maar dan enkele nanometers groot’, vertelt Wilma Dierkes van de groep Elastomer Technology & Engineering van de Universiteit Twente. Deze druiventrosjes verankeren zich in het rubber en geven het materiaal van de band zo zijn stijfheid. ‘Zat dit er niet in, dan was de band zo slap als een postelastiek.’

Het zou mooi zijn als we dit fossiele product na gebruik in een band zouden kunnen terugwinnen. De Twentse onderzoekers denken dit te kunnen gaan doen met behulp van snelle pyrolyse. Na eerst de metaal- en textielfracties te hebben verwijderd, verhitten ze de fijngemalen autoband razendsnel naar 500 °C. Na een paar tellen wordt de boel weer afgekoeld.

 

 

Bij dit proces, ook wel flash liquefaction genaamd, valt het rubber uit elkaar in verschillende componenten: 35 % carbon black dat als poeder op de bodem van de reactor terechtkomt; ongeveer 43 % olie, waaruit nuttige chemicaliën te halen zijn; en circa 22 % gas. Het carbon black kan dienen voor de productie van gloednieuwe banden, terwijl het gas wordt verbrand om het pyrolyseproces op temperatuur te houden.
 

Twee promovendi

De onderzoekers benadrukken dat het onderzoek zich nog in de beginfase bevindt. ‘Maar de eerste resultaten zijn zeer hoopgevend. Daarom hebben we nu twee promovendi gezet op het optimaliseren van het proces. Daarbij draait alles om het verkrijgen van een zo hoog mogelijke kwaliteit carbon black’, zegt projectleider Gerrit Brem, hoogleraar Thermal Engineering aan de Universiteit Twente. ‘We zijn ook benieuwd wat de optimale grootte is van de korrels die we in het proces stoppen. Hoe kleiner, hoe beter voor het proces. Maar het fijnmalen van het rubber kost ook energie, dus dat doe je liever zo weinig mogelijk.’ Daar zit dus ergens een optimum.
 

Duurzamer

Als het onderzoek wat verder is, zal het gerecyclede carbon black worden verwerkt in een nieuwe band. Daarvan is dan de vraag wat de materiaaleigenschappen zijn. Is hij net zo sterk, slijtvast, buigzaam enzovoort als een nieuwe band die is gemaakt van maagdelijk carbon black. Verder in de toekomst stoppen bandenfabrikanten dan misschien geen carbon black meer van fossiele oorsprong in hun rubber, maar gebruiken ze het steeds opnieuw. Hiermee zou de bandenindustrie een stukje duurzamer worden.

Overigens werkt ook het Nederlandse bedrijf Black Bear Carbon aan het terugwinnen van carbon black uit autobanden, met een langzamer pyrolyse-proces, dat een paar uur duurt.
 

Andere pyrolyse

Nederlandse bedrijven gebruiken trouwens ook andere varianten van pyrolyse, vaak ook ontwikkeld in Twente. Zo staat in Hengelo een commerciële demonstratiefabriek die houtsnippers via pyrolyse omzet in bio-olie (lees: ‘Fabriek zet houtsnippers om in olie, stroom en warmte’). En in Rotterdam wil AkzoNobel een fabriek bouwen die plastic en organisch afval omzet in methanol, een grondstof voor allerlei chemische producten (lees: ‘Fabriek gaat afval omzetten in methanol’).

Openingsfoto Pixabay