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Il processo di pirolisi della gomma prevede la conversione della gomma di scarto, come i pneumatici, in sottoprodotti di valore come l'olio di pirolisi della gomma, il nerofumo e il gas combustibile attraverso un processo di decomposizione termochimica in assenza di ossigeno. Il processo inizia con l'immissione della gomma di scarto in un reattore di pirolisi, il riscaldamento a temperature specifiche per scomporre la struttura molecolare della gomma e la condensazione dei vapori risultanti in olio liquido. I residui solidi, come il nerofumo e i fili d'acciaio, vengono raccolti separatamente. Questo processo richiede molta energia, ma offre un modo sostenibile per riciclare i rifiuti di gomma in prodotti utili, contribuendo a un'economia circolare.

Spiegazione dei punti chiave:

1. Alimentazione della gomma di scarto nel reattore:

   • I rifiuti di gomma, come gli pneumatici, vengono prima raccolti e preparati per la pirolisi. Ciò può comportare la frantumazione o il taglio della gomma in pezzi più piccoli per garantire un riscaldamento e una decomposizione efficienti.
   • La gomma viene poi immessa in un reattore di pirolisi, progettato per funzionare in condizioni di assenza di ossigeno per evitare la combustione e garantire la sicurezza.

2. Riscaldamento del reattore:

   • Il reattore viene gradualmente riscaldato a temperature specifiche per avviare il processo di pirolisi. La temperatura è attentamente controllata per ottimizzare la rottura della struttura molecolare della gomma.
   • A circa 100°C le piccole molecole della gomma iniziano a volatilizzarsi.
   • A 140°C la gomma si scioglie allo stato liquido.
   • La temperatura viene quindi aumentata a 260°C-280°C e questo intervallo di temperatura viene mantenuto per 6-12 ore per garantire la completa decomposizione della gomma.

3. Decomposizione termochimica:

   • La gomma subisce una decomposizione termochimica, in cui la sua struttura macromolecolare a catena retta viene scomposta in molecole più piccole. Questo processo converte la gomma ad alta molecola, composta da elementi idrocarburici, in olio combustibile a bassa molecola.
   • L'assenza di ossigeno nel reattore impedisce la combustione e garantisce un processo sicuro e controllato.

4. Condensazione dei vapori:

   • I vapori prodotti durante il processo di pirolisi passano attraverso un condensatore, dove vengono raffreddati e convertiti in olio di pirolisi di gomma liquido.
   • L'olio liquido viene ulteriormente raffinato e purificato per essere utilizzato come carburante o per altre applicazioni industriali.

5. Raccolta dei sottoprodotti:

   • Nero di carbonio: Residuo solido del processo di pirolisi, il nerofumo è un materiale prezioso utilizzato nella produzione di pneumatici, inchiostri e altri prodotti industriali.
   • Filo d'acciaio: Nel caso della pirolisi dei pneumatici, i fili d'acciaio vengono separati dalla gomma e raccolti come sottoprodotto. Questi fili possono essere riciclati e riutilizzati in varie industrie.
   • Gas combustibile: Il gas prodotto durante la pirolisi può essere utilizzato come fonte di combustibile per alimentare il reattore di pirolisi o altri processi industriali, contribuendo all'efficienza energetica complessiva del sistema.

6. Intensità energetica e ottimizzazione del processo:

   • La pirolisi è un processo ad alta intensità energetica, che richiede un notevole apporto di calore per raggiungere le temperature necessarie alla decomposizione.
   • Le condizioni del processo, come la temperatura, la velocità di riscaldamento e il tempo di permanenza, devono essere attentamente controllate per ottimizzare la resa e la qualità dei sottoprodotti.

7. Applicazioni e vantaggi:

   • Olio di pirolisi della gomma: L'olio liquido prodotto può essere utilizzato come combustibile in caldaie industriali, forni o anche ulteriormente raffinato per produrre diesel o benzina.
   • Nero di carbonio: Questo sottoprodotto è ampiamente utilizzato nella produzione di pneumatici, prodotti in gomma e come pigmento per inchiostri e vernici.
   • Gas combustibile: Il gas generato può essere utilizzato come fonte di energia, riducendo il consumo energetico complessivo del processo di pirolisi.
   • Vantaggi ambientali: La pirolisi rappresenta una soluzione sostenibile per riciclare la gomma di scarto, ridurre i rifiuti in discarica e contribuire a un'economia circolare.

8. Sfide e considerazioni:

   • Consumo di energia: L'elevato fabbisogno energetico per il riscaldamento del reattore rappresenta una sfida significativa, che in alcuni casi rende il processo meno conveniente dal punto di vista economico.
   • Controllo del processo: Il mantenimento della temperatura corretta e l'assenza di ossigeno sono fondamentali per un funzionamento sicuro ed efficiente del processo di pirolisi.
   • Qualità del prodotto: La qualità dei sottoprodotti, in particolare dell'olio di pirolisi, può variare a seconda della materia prima e delle condizioni del processo, richiedendo in alcuni casi un'ulteriore raffinazione.

In sintesi, la pirolisi della gomma è un processo complesso ma efficace per convertire i rifiuti di gomma in sottoprodotti di valore. Controllando attentamente le condizioni del processo e ottimizzando il design del reattore, è possibile ottenere rese elevate di prodotti utili riducendo al minimo l'impatto ambientale.

Tabella riassuntiva:

Fase	Dettagli chiave
Alimentazione della gomma di scarto	La gomma di scarto viene triturata e alimentata in un reattore di pirolisi privo di ossigeno.
Riscaldamento del reattore	Riscaldato a 100°C (volatilizzazione), 140°C (fusione) e 260°C-280°C (decomposizione).
Decomposizione termochimica	Scompone la gomma in olio combustibile a bassa molecola in un ambiente privo di ossigeno.
Condensazione dei vapori	I vapori vengono raffreddati e trasformati in olio di pirolisi della gomma liquido.
Sottoprodotti	Nerofumo, filo d'acciaio e gas combustibile vengono raccolti e riutilizzati.
Applicazioni	Olio di pirolisi per carburante, nerofumo per pneumatici e gas per energia.
Sfide	Elevato consumo energetico, controllo rigoroso del processo e qualità variabile del prodotto.

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