Pyrolyysihiilen teollinen hyötykäyttö
Kinnunen, Jani (2014)
Kinnunen, Jani
Hämeen ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405055718
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405055718
Tiivistelmä
Selvitin pyrolyysihiilen teollisen hyötykäytön mahdollisuuksia Valkeakoskella sijaitsevan Peatec Oy:n pyynnöstä. Peatec Oy valmistaa ajoneuvonrenkaista pyrolyysillä mm. hiilimustaa, jolle yritys etsii teollisia hyötykäytön sovelluksia. Tein selvitystyön käyttäen laajaa kansainvälistä tutkimusmateriaalia aiheesta ja olin yhteydessä useisiin kumi- ja muovialan yrityksiin selvittääkseni heidän tarpeitaan hiilimustan suhteen.
Käytettyjen ajoneuvonrenkaiden hyötykäytölle on kehitetty monenlaisia käyttökohteita, mutta renkaat soveltuvat erinomaisesti kemiallisen rakenteensa vuoksi hyödynnettäväksi pyrolyysin raaka-aineena. Silloin renkaiden suuri hiilipitoisuus ja muut ainesosat saadaan hyödynnettyä energian, hiilimustan, öljyn ja teräksen tuottamiseen.
Hiilimusta on maailman yleisempien teollisuuden käyttämien kemikaalien joukossa, ja sen ominaisuuksia hyödynnetään laajasti kumi-, muovi- ja väriainesovelluksissa sekä lukuisissa muissa sovelluksissa kuten aktiivihiilessä. Pyrolyysillä tuotettu hiilimusta poikkeaa hieman kaupallisista hiilimustista, jotka on valmistettu öljystä tai kaasusta. Pyrolyysillä tuotetun hiilimustan pienempi hiilipitoisuus sekä sen sisältämät epäpuhtau-det vaikuttavat sen käyttöön ja hyödyntämiseen raaka-aineena. Sen soveltuvuutta eri-laisten tuotteiden raaka-aineena on tutkittu laajasti maailmalla ja lupaavimpia käyttö-kohteita löytyy muovituotteiden ja aktiivihiilen valmistuksesta. Sitä voidaan myös hyö-dyntää musteiden ja maalien pigmenttinä sekä asfaltin lisäaineena. Pyrolyysillä valmis-tetun hiilimustan noin 91 %:n hiilipitoisuus rajoittaa sen käyttöä vaativimmissa kumite-ollisuuden tuotteissa, mutta sen käyttöä joihinkin sovelluksiin olisi mahdollista hyödyn-tää. Pyrolyysillä tuotetun hiilimustan laatu kuitenkin riippuu paljon käytetystä laitteis-tosta, prosessiolosuhteista sekä raaka-aineena käytettävän kumin koostumuksesta. Hii-limustan jatkojalostuksella voidaan vaikuttaa merkittävästi sen lopullisiin ominaisuuksiin sovelluksissa.
Yritykset, joihin olin yhteydessä, olivat kiinnostuneita kierrätetystä raaka-aineesta val-mistetusta hiilimustasta ja sen hyödyntämismahdollisuuksista teollisuuden sovelluksissa. Tämä vaatii yhteistyötä yritysten kanssa, jotta hiilimustalaadut saadaan jatkojalostettua kyseistä sovellusta vastaavaksi.
Käytettyjen ajoneuvonrenkaiden hyötykäytölle on kehitetty monenlaisia käyttökohteita, mutta renkaat soveltuvat erinomaisesti kemiallisen rakenteensa vuoksi hyödynnettäväksi pyrolyysin raaka-aineena. Silloin renkaiden suuri hiilipitoisuus ja muut ainesosat saadaan hyödynnettyä energian, hiilimustan, öljyn ja teräksen tuottamiseen.
Hiilimusta on maailman yleisempien teollisuuden käyttämien kemikaalien joukossa, ja sen ominaisuuksia hyödynnetään laajasti kumi-, muovi- ja väriainesovelluksissa sekä lukuisissa muissa sovelluksissa kuten aktiivihiilessä. Pyrolyysillä tuotettu hiilimusta poikkeaa hieman kaupallisista hiilimustista, jotka on valmistettu öljystä tai kaasusta. Pyrolyysillä tuotetun hiilimustan pienempi hiilipitoisuus sekä sen sisältämät epäpuhtau-det vaikuttavat sen käyttöön ja hyödyntämiseen raaka-aineena. Sen soveltuvuutta eri-laisten tuotteiden raaka-aineena on tutkittu laajasti maailmalla ja lupaavimpia käyttö-kohteita löytyy muovituotteiden ja aktiivihiilen valmistuksesta. Sitä voidaan myös hyö-dyntää musteiden ja maalien pigmenttinä sekä asfaltin lisäaineena. Pyrolyysillä valmis-tetun hiilimustan noin 91 %:n hiilipitoisuus rajoittaa sen käyttöä vaativimmissa kumite-ollisuuden tuotteissa, mutta sen käyttöä joihinkin sovelluksiin olisi mahdollista hyödyn-tää. Pyrolyysillä tuotetun hiilimustan laatu kuitenkin riippuu paljon käytetystä laitteis-tosta, prosessiolosuhteista sekä raaka-aineena käytettävän kumin koostumuksesta. Hii-limustan jatkojalostuksella voidaan vaikuttaa merkittävästi sen lopullisiin ominaisuuksiin sovelluksissa.
Yritykset, joihin olin yhteydessä, olivat kiinnostuneita kierrätetystä raaka-aineesta val-mistetusta hiilimustasta ja sen hyödyntämismahdollisuuksista teollisuuden sovelluksissa. Tämä vaatii yhteistyötä yritysten kanssa, jotta hiilimustalaadut saadaan jatkojalostettua kyseistä sovellusta vastaavaksi.