به گزارش «لاستیک پرس» شرکت مشاوره Emerton در مقاله ای با عنوان “به سوی یک صنعت تایر پایدار؛ پتانسیل های کربن سیاه بازیافت شده”، مروری کلی از چالش ها و چشم اندازهای مربوط به ارزش گذاری و استفاده از این محصول ارایه کرده که در این نوشتار منتشر می گردد.

کربن سیاه  (CB)، ماده خامی است که از احتراق ناقص فرآورده های نفتی سنگین به دست می آید که به عنوان کربن سیاه بکر (vCB) نیز شناخته می شود و معمولاً در محصولات سیاه رنگ روزمره مانند تایر خودرو استفاده می شود.

جایگزین این محصول، کربن سیاه بازیافت شده  (rCB)، یک ماده پایدار است که از طریق تجزیه حرارتی تایرهای استفاده شده تولید می شود. این تکنیک شامل گرم کردن لاستیک ها در دمای بالا در غیاب اکسیژن، شکستن لاستیک به کربن سیاه و همچنین روغن ها و گازهایی است که می توانند دوباره استفاده شوند یا به انرژی تبدیل شوند. rCB نه تنها راهی پایدار برای بازیافت تایر‌های مستعمل در مقیاس بزرگ ارائه می‌کند، بلکه تولید آن نیز پنج برابر کمتر از تولید vCB معمولی که متکی بر سوخت‌های فسیلی است، انتشار کربن به همراه دارد.

رشد تقاضای جهانی، چالش های صنعتی

در سال 2023، تقاضای جهانی برای کربن سیاه به حدود 18 میلیون تن در سال رسید که ارزش بازاری آن بین 18 تا 20 میلیارد دلار بود. کربن سیاه بازیافت شده (rCB) خود را به عنوان یک جایگزین پایدار با پتانسیل جایگزینی 10 تا 20 درصد کربن سیاه بکر، تقریباً 250 تا 550 تن در سال در اروپا، ارزش اقتصادی تقریبی 265 تا 530 میلیون دلار را نشان می دهد.

با این حال، این پتانسیل به دلیل کیفیت پایین rCB در مقایسه با کربن سیاه بکر محدود شده است که یک چالش بزرگ برای تولیدکنندگانی است که هدفشان تضمین کیفیت کافی برای یکپارچگی صنعتی موفق است. چالش‌هایی مانند وجود ناخالصی‌ها به‌ویژه استفاده از آن را در کاربردهای سخت مانند آج تایر محدود می‌کند.

با این حال، تلاش‌های تحقیق و توسعه مداوم و پیشرفت‌های تکنولوژیکی با هدف بهبود فرآیند تولید و کیفیت rCB، در نتیجه گسترش دامنه کاربردهای آن، انجام می‌شود. نکته قابل توجه، ابتکاراتی مانند ادغام 40 درصد مواد پایدار در تایرهای MotoE 2022 میشلن نشان دهنده بهبود مستمر کیفیت rCB است.

یک اکوسیستم جدید در توسعه، با تمرکز بر پایداری

زنجیره تامین کربن سیاه که به طور سنتی تحت تسلط تولیدکنندگانی مانند کابوت، بیرلا کربن و اوریون است، با معرفی کربن سیاه بازیافت شده (rCB) پیچیده تر شده و بازیگران کلیدی جدیدی اضافه شده اند که شامل تامین کنندگان مواد خام، تولید کنندگان rCB و ارزش‌گذاران و در نهایت، کاربران نهایی است.

باید گفت ظهور rCB باعث تحریک مشارکت های استراتژیک در این صنعت به ویژه بین تولید کنندگان vCB و rCB برای دستاوردهای پایداری و همچنین همکاری مستقیم با کاربران نهایی مانند تایرسازان برای تامین منابع  در جهت تولید این محصول شده است.

در مورد مدیریت تایرهای پایان عمر، تولیدکنندگان بزرگی مانند بریجستون و میشلن، سازمان‌های غیرانتفاعی مانند آلیاپیور را در فرانسه ایجاد کرده‌اند که جمع‌آوری کارآمد این تایرها را تا 95 درصد تضمین می‌کنند. شرکت‌های مدیریت زباله، از جمله وئولیا نیز با همکاری زیرساخت‌های بازیافت، تایرهای مستعمل را به تولیدکنندگان rCB هدایت می‌کنند.

علاقه رو به رشد سرمایه گذاران و مشارکت های استراتژیک، مانند موردی که بین Klean Carbon و Niersberger  برای توسعه فناوری تجزیه در اثر حرارت در مقیاس تجاری در اتحادیه اروپا وجود دارد، یا ابتکاراتی مانند BlackCycle میشلن، که با هدف ایجاد یک اقتصاد دایره ای برای تایرها در اروپا انجام می شود، بر این اعتقاد تأکید می کند.

در این بین در مانیفست منتشر شده در ژانویه 2024، با مشارکت بریجستون و میشلن توضیح داده شد که کمتر از یک درصد از کل کربن سیاه که امروزه در جهان برای تولید تایرهای جدید استفاده می شود، از تایرهای بازیافتی به دست می آید که پایین بودن این رقم، به دلیل زنجیره تامین غیربهینه برای بازیابی و استفاده مجدد از کربن سیاه است.  بر اساس این مانیفست، سهم تبدیل لاستیک‌های پایان عمر به مواد پیشرفته تا سال 2030 باید به 40 درصد برسد.

با این حال هنوز برخی موانع تکنولوژیکی ناشی از عدم بلوغ فنی، مانع گسترش بازار کربن سیاه بازیافت شده هستند؛ به عنوان مثال فن‌آوری‌های پیرولیز که برای تولید rCB حیاتی هستند، هنوز به سطح توسعه لازم برای تجاری‌سازی در مقیاس بزرگ نرسیده‌اند.

علاوه بر این، پذیرش آهسته rCB در صنعت، به دلیل توسعه طولانی و فرآیندهای یکپارچه سازی، مانع مهم دیگری است. با این حال، ابتکاراتی مانند تعهد میشلن به تایرهای 100 درصد پایدار تا سال 2050، تمایلات برای تسریع در پذیرش rCB را نشان می دهد.

علیرغم ایجاد یک کمیته (ASTM D36) در سال 2017 و ایجاد یک سیستم ارزیابی کیفیت برای rCB برای تسهیل ادغام آن در برنامه های مختلف، این مجموعه طبقه بندی ها همچنان می توانند توسعه محصولات استاندارد شده را کند کنند.

ظرفیت تولید ناکافی در میان مدت

در اروپا، ده‌ها بازیگر در صنعت کربن سیاه بازیافت شده دارای ظرفیت تولید ترکیبی حدود 20 هزار تن در سال هستند که Circtec و Pyrum Innovations AG از برجسته‌ترین این شرکت ها محسوب می شوند که دومی قصد دارد ظرفیت خود را تا سال 2030 چهار برابر کند.

Enviro Systems سوئدی در حال برنامه ریزی برای ساخت پنج کارخانه برای افزایش تولید سالانه rCB به حدود 70 تن است و هدف آن پردازش یک سوم تایرهای مستعمل در اروپا است. همزمان، Enviro و Antin Infrastructure Partners در مارس 2023 شرکت JV را با هدف بازیافت تا یک میلیون تن تایر پایان عمر در اروپا تأسیس کردند. تصمیم نهایی سرمایه گذاری برای اولین کارخانه مستقر در سوئد در فوریه 2024 امضا شد و انتظار می رود تولید آن در سال جاری آغاز شود.

در حالی که سایر بازیگران مانند Elysium Nordic و Wastefront در حال حاضر در مرحله توسعه هستند و قصد دارند ظرفیت تولید خود را افزایش دهند، عرضه فعلی تقاضای اروپا را برآورده نمی کند که بین 250 تا 550 تن در سال تخمین زده می شود و این نشان دهنده فرصتی برای تازه واردان به این صنعت است.

بازار در مواجهه با تقاضای فزاینده برای کربن سیاه بازیافتی که به طور کامل توسط تولید فعلی و ظرفیت‌های کوتاه‌مدت پوشش داده نمی‌شود، فرصتی برای بازیگران و سرمایه‌گذاران جدید ایجاد کرده که وارد بازار شوند همانطور که ورود شرکت ماروبنی در فوریه 2024 با خرید شرکت آلمانی RCBNano این موضوع را نشان داد.

برای تحقق کامل پتانسیل این بخش، ایجاد محیطی مناسب برای پایداری و دستیابی به بلوغ فناوری که امکان استقرار در مقیاس بزرگ را فراهم می کند، بسیار مهم است. پیشرفت های تکنولوژیکی و علاقه فزاینده به rCB امکان گذار به صنعت تایر سبزتر و پایدارتر را فراهم می کند که بر کل بخش خودرو تأثیر می گذارد.