Из покрышки выжмут каучук
Старые автошины сотрут в порошок и раскатают тонким слоем по дорогам
Ежегодно в России отправляется на свалку более 800 тыс. тонн автошин разного калибра, и, по расчетам экологов, к 2030 году этот показатель удвоится. Между тем на вторичную переработку в стране, по разным оценкам, идет всего от 20 до 40% использованных шин, тогда как остальная часть остается гореть или гнить на свалках. Автопокрышки, как известно, разлагаются в земле более ста лет.
Ученый из Санкт-Петербурга Сергей Шаховец, защитивший в свое время диссертацию, посвященную регенерации шинных отходов, предлагает свой способ если не решить, то существенно снизить остроту проблемы. А именно производить из использованных автошин по запатентованному им методу ценный полуфабрикат — девулканизированный каучук. Который, по его мнению, может найти широкое применение в самых разных отраслях — от дорожного строительства до очистки загрязненных нефтепродуктами водоемов.
Что в покрышке?
По словам Шаховца, отработанные автопокрышки — это не только мусор, но и опасность для окружающей среды, которая увеличивается с каждым годом. «Дождевыми и грунтовыми водами из шин вымываются токсичные органические соединения и канцерогены — дифениламин, сера, фенантрен и другие диоксины, — рассказывает он. — К тому же пожары, которые часто возникают в местах скопления изношенных шин, крайне сложно погасить, и они, как правило, приводят к локальной экологической катастрофе. Кроме того, места скопления изношенных автошин служат благоприятной средой для обитания и размножения грызунов и насекомых, являющихся разносчиками различных заболеваний».
В то же время, по его словам, амортизированные шины — это ценный и непрерывно пополняемый сырьевой ресурс. «Научно доказано, что каучуки в шинах при их эксплуатации сохраняют до 90 процентов своих свойств», — говорит ученый.
При этом он отмечает, что важнейшее направление использования переработанных амортизированных шин во многих странах — получение и применение тонкодисперсных активированных резиновых порошков. По данным компании Lehigh Technologies, (Атланта, США) по всему миру было изготовлено около 500 млн шин с использованием активного резинового порошка.
«Основным исходным сырьем для материалов, используемых в производстве, шин являются продукты нефтегазопереработки, так что вовлечение в сырьевой оборот только одного миллиона тонн амортизированных шин эквивалентно дополнительной добыче около 500 тысяч тонн нефти», — поясняет Шаховец.
Денис Мигаль, генеральный директор сети автосалонов Fresh Auto, отмечает, что в отличие от Европы, где перерабатывается примерно 90% автопокрышек, в России этот показатель крайне низок. «При этом автомобильные шины являются ценным сырьем для вторичной переработки: из амортизированной покрышки можно получить 10–15 процентов металла, 65–70 процентов резины и 15–25 процентов технического углерода, из которых можно повторно производить бытовые и технические товары», — говорит он.
Способы и средства
В настоящее время существует два основных способа переработки шин. Первый — механическое измельчение и обработка, меняющая их химическую структуру. Полученная крошка используется в строительстве и дорожном хозяйстве: в строительных смесях, при производстве «лежачих полицейских», изготовлении покрытий для обустройства спортивных и детских площадок и т. д. Второй — пиролиз. Это наиболее экономически выгодный способ переработки резины из использованных автопокрышек и других резинотехнических изделий, при этом не загрязняющий газами сгорания окружающую среду.
Процесс разделен на четыре этапа. Сначала шины разделяются на переднюю и боковые стенки при помощи борторезного станка. Затем разрезанные покрышки загружаются в специальную емкость (реторту), которая герметизируется и помещается в печь. Печь нагревается, и начинается процесс пиролиза, в ходе которого выделяется газ, часть которого идет на поддержание температуры процесса. Когда разложение сырья заканчивается, реторту извлекают и заменяют новой. После остывания, которое занимает несколько часов, емкость разгружают, отделяя углеродистый остаток от металлического корда. Именно этот метод считается наиболее перспективным способом утилизации шин.
Впрочем, исполнительный директор Союза производителей и импортеров шин «ЭкоШинСоюз» Сергей Подойников добавляет третий способ — сжигание в цементной печи, «кто бы как к этому ни относился». «Рассуждая о способах переработки автошин, необходимо учитывать один важный фактор: шина — продукт, изначально сделанный производителем “неубиваемым”, поскольку речь идет о безопасности людей, — напоминает он. — Именно поэтому “разобрать” и утилизировать ее бывает довольно дорого и долго».
Своим путем
Сергей Шаховец предлагает свой способ, основанный на разработанной им инновационной технологии термохимической девулканизации резиновых порошков. Проще говоря, если обычная резина получается вулканизацией, то есть нагреванием каучука с серой, то автор предлагает обратный процесс, получая из резины каучук. Весь процесс проходит на специально сконструированной технологической установке De Reactor. Как отмечает разработчик, и технология, и сама установка уже запатентованы в России.
Как рассказывает г-н Шаховец, конечным продуктом его метода является шинная порошковая девулканизованная резина De Rubber, которая изготавливается по технологии термохимической девулканизации. Основа — резиновый порошок размером менее 0,5 мм. По словам Шаховца, переработка амортизированных шин происходит в три этапа. На первом шины последовательно измельчают на шредерах (первичных измельчителях) и мельницах с отделением технологического металлокорда и текстильного корда с изготовлением фракций резиновой крошки размером от одного до пяти миллиметров. На втором этапе на валковых мельницах из этой крошки получают порошок (размер — 0,4, 0,5, 0,63 мм). Именно это сырье и использует продвигаемая им установка для получения девулканизованной резины. Компания «Нью Фалс», в которой Сергей Шаховец занимает должность директора по научно-исследовательским разработкам и развитию, покупает его у российских производителей. Принципиально новым, по мнению разработчика, является технологическое решение, когда используется химический комплекс и температуры процесса, преимущественно разрушающие серные сшивки каучуковых макромолекул и минимально разрушающие макромолекулярную структуру резины. «На выходе мы получаем комбинацию вторичных наполненных каучуков в порошковом виде, которую, в свою очередь, можно соединять с другими составляющими для получения нужного материала», — поясняет Сергей Шаховец. По его словам, подобных технологий и оборудования, которые были бы реализованы в промышленности, сегодня на постсоветском пространстве нет. Что же касается мировой практики, то похожая технология реализована в Канаде компанией Tyromer. «Действующий сегодня De Reactor имеет производственную мощность в тысячу тонн порошкового вторичного каучука ежегодно», — говорит Шаховец. Но уточняет, что при желании этот показатель можно увеличить и до трех, и до пяти тысяч тонн в год.
«Девулканизация? Как вариант этот способ вполне себе жизнеспособен, тем более что есть довольно много разных проектов в этом направлении, — отмечает Сергей Подойников. — Например, используют порошки разного размера. Но общая проблема состоит в том, что полученный регенерат — это “недокаучук”. Отсюда ограничения, связанные с его использованием». Например, шины из него уже не сделать (за исключением низкоскоростных — для строительной или сельскохозяйственной техники). Но в России их, по его словам, не производят (если только в Беларуси).
О том, сколько стоит установка, разработчик предпочитает не распространяться, но отмечает, что ее цена примерно в три-четыре раза ниже схожих устройств производства США и Европы. А сравнение ее с установками пиролиза он вообще считает некорректным — «это как сравнить автомобиль с вертолетом». Наверное, для малого бизнеса цена может показаться высокой, но здесь важна поддержка государства, полагает г-н Шаховец, поскольку речь идет об экологии и здоровье людей.
Кому добавить порошка
Крупномасштабное применение девулканизата De Rubber дает наибольший эффект в дорожном строительстве, что подтверждено лабораторными исследованиями и строительством экспериментальных участков дорог. «В России около восьми тысяч километров дорог с асфальтовым покрытием, которые периодически требуют ремонта, — говорит Сергей Шаховец. — Например, при замене верхнего слоя асфальтового покрытия с традиционным битумным вяжущим веществом на покрытие с эластомернобитумным вяжущим «Эластодор», сделанном на основе девулканизата De Rubber, увеличивается срок службы дорожного покрытия на 34 процента». А это, по его подсчетам, эквивалентно экономии четырех миллионов рублей на одном километре четырехполосной дороги. При том рыночная цена модификатора «Эластодор» в полтора раза ниже широко применяемого модификатора — термоэластопласта СБС.
«По нашим оценкам, использование в промышленном производстве вторичных каучуков De Rubber может снизить затраты на сырье на 15–40 процентов, в зависимости от видов продукции», — уверен г-н Шаховец.
Кроме того, его можно использовать при производстве резинотехнических изделий в качестве вторичного каучука, в производстве тех же автомобильных шин (рассчитанных на низкоскоростной режим). А также как рельсовый амортизатор, кровельный материал, сорбент для сбора нефтепродуктов с водных поверхностей и так далее.
Проблемы коммерции
Как сетует Сергей Шаховец, большой проблемой в коммерциализации инновационных проектов в области экологии для малого бизнеса является недоступность финансовых ресурсов. «Мало желающих вкладывать средства в сложные технологические проекты, — говорит он. — В то же время привлечение государственных грантов в экологические проекты регламентируется настолько жестко, что можно легко получить огромные проблемы в виде обвинений в “нецелевом” расходовании. Государство не доверяет малому бизнесу, а малый бизнес боится государства».
В свою очередь, Денис Мигаль отмечает, что отечественные компании и инвесторы не привыкли вкладывать деньги в бережливое потребление — грамотную эксплуатацию, сбор и переработку резины для вторичного производства. «Кроме того, утилизация шин не дает хороших дивидендов, а это тоже существенный сдерживающий фактор, — говорит он. — Например, производство резиновой крошки имеет рентабельность всего 15 процентов». По его мнению, хорошим стимулом для развития этого направления стали бы дополнительные преференции со стороны государства для бизнеса и инвесторов, вкладывающих в безопасную утилизацию или переработку использованных покрышек.
По словам Сергея Шаховца, самыми большими потенциальными потребителями продукции на основе девулканизованной резины являются государственные компании. Например, «Росавтодор», «Автодор», «Российские железные дороги», подразделения МЧС и так далее. Но без административной поддержки попасть в их проекты практически невозможно. «Наша работа в течение последнего года заключалась в том, чтобы получить разрешение применять эластомерный модификатор “Эластодор” для дорожных битумов и асфальтобетонов в дорожном строительстве, — рассказывает он. — Но все усилия пока не дали никаких результатов». По его словам, словесная формулировка бюрократического отказа похожа на некий замкнутый круг, суть которого заключается в том, что «разрешить применять не можем, так как с данным модификатором не построены дороги, а дороги не построены, так как заказчики, проектанты и строители дорог не имеют права использовать неразрешенные материалы».
«На наш взгляд, решение этих вопросов лежит на поверхности, — уверен г-н Шаховец. — В системе ФДА “Росавтодор” и ГК “Автодор” работают аккредитованные лаборатории, тестирующие строительные материалы. Если бы аккредитованная лаборатория провела испытания и дала положительное заключение на применение материала, этого было бы достаточно для использования такого материала в дорожном строительстве. Но, увы, пока такого заключения нет».
Куда катить покрышки
Поскольку использование вторичных материальных ресурсов из переработанных автошин является важной экологической задачей, в качестве стимулирующей меры на государственном уровне необходимо установить обязательный норматив применения модификаторов из переработанных шин в дорожном строительстве, как это практикуется в тех же Соединенных Штатах, считает Сергей Шаховец.
В то же время часть экспертов считает, что ситуацию с шинными свалками необходимо начинать «снизу». Проблема переработки отработанных автомобильных шин во многом зависит от региона, считает руководитель проектов группы компаний SRG Александр Багрецов. Например, в Московской области функционируют предприятия, которые выкупают использованные шины и перерабатывают их в крошку для изготовления покрытий, использующихся на детских площадках, и деталей железнодорожных переездов. «Такие компании принимают крупные партии шин и платят за это сдающему», — говорит он. Но у частных пользователей возникают проблемы, потому что везти несколько покрышек и долго, и невыгодно. Проще купить новые, а старые выбросить, чем усугубить растущую проблему свалок. «Решением проблемы может стать организация пунктов приема бэушных автошин у населения по всему региону, а также мотивировать граждан, например, денежной компенсацией», — полагает Багрецов.
В свою очередь, Сергей Подойников уверен, что главный стимул для утилизации шин — активное применение механизма расширенной ответственности производителей (РОП). «В частности, наш союз ежегодно нанимает переработчиков автошин и платит им дополнительные деньги, — говорит он. — Естественно, мы контролируем процесс, чтобы средства не расходовались бесцельно». К тому же существуют правительственные нормативы утилизации шин, напоминает он. Если в этом году норматив составляет 30% от общего числа, то в следующем он вырастет до 40%. При этом проблемы со сбытом вторичных материалов, полученных в процессе переработки амортизированных шин, нет. Своего потребителя находит и резиновая крошка, и продукты, полученные в процессе пиролиза: пиролизный газ, технический углерод, металл, синтетическая нефть.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl