التحلل الحراري لإطارات النفايات: حل عملي لاسترداد الموارد بشكل مستدام

١. التحدي العالمي المتزايد المتمثل في إطارات النفايات

أصبحت إطارات النفايات واحدةً من أصعب التحديات البيئية استمرارًا على مستوى العالم. ففي كل عام، تُنتج الملايين من الأطنان من الإطارات المنتهية عمرها عالميًّا، مدفوعةً بالنمو السريع في امتلاك المركبات ونقل الخدمات اللوجستية وآلات الصناعة.

وخلافًا للعديد من أنواع النفايات الصلبة الأخرى، فإن الإطارات:

• متينة جدًّا وغير قابلة للتحلُّل البيولوجي

• يصعب تركيبها أو دفنها في المكبات بكفاءة

• معرَّضة لخطر الاشتعال إذا وُضعت في أماكن التخزين بشكل غير سليم

تتزايد القيود المفروضة على طرق التخلص التقليدية مثل الطمر الصحي أو الحرق المكشوف بسبب المخاوف البيئية والسلامة. ونتيجةً لذلك، يبحث الحكومات والمستثمرون ومشغّلو المصانع نشيطًا عن حلول إعادة تدوير ناضجة تقنيًّا وقابلة للتطبيق تجاريًّا .

برزت عملية إحلال الإطارات المستعملة بالتحليل الحراري كواحدة من أكثر التقنيات وعدًا لمواجهة هذه التحديات.

---

٢. ما هو التحلل الحراري للإطارات المستعملة؟

التحلل الحراري للإطارات المستعملة هو عملية إعادة تدوير حرارية كيميائية تُفكِّك الإطارات التالفة في بيئة خالية من الأكسجين وعند درجات حرارة مرتفعة، وعادةً ما تتراوح بين ٣٥٠–٥٥٠°م.

وبفضل التحلل الحراري المتحكم فيه، تتحول الإطارات المستعملة إلى عدة منتجات ذات قيمة:

• زيت التحلل الحراري (زيت وقود أو مادة أولية كيميائية)

• السناج الكربوني المعاد استرجاعه (rCB)

• سلك فولاذي

• غاز غير قابل للتكثيف (يُستخدم كوقود عملياتي)

وخلافًا للحرق، لا يتضمن التحلل الحراري احتراقًا مباشرًا، ما يجعله طريقةً لتدوير النفايات منخفضة الانبعاثات وفعّالة من حيث استهلاك الطاقة .

---

٣. لماذا يحظى التحلل الحراري باهتمام عالمي متزايد

عدة عوامل تدفع نحو اعتماد تقنية التحلل الحراري للإطارات المستعملة على المستوى العالمي:

٣.١ اللوائح البيئية وأهداف الاقتصاد الدائري

أصدرت العديد من الدول لوائح صارمة تحدّ من التخلّص من الإطارات في المكبات. وفي الوقت نفسه، تشجّع سياسات الاقتصاد الدائري استرجاع المواد بدلًا من تدميرها .

ويتوافق التحلل الحراري تمامًا مع هذه الأهداف من خلال تحويل النفايات إلى موارد قابلة لإعادة الاستخدام، بدلًا من إنتاج الرماد أو المخلفات.

---

٣.٢ الطلب المتزايد على الوقود البديل والمواد المسترجعة

يمكن استخدام زيت التحلل الحراري كـ:

• وقود صناعي

• مكون مخلوط للوقود المكرر

• مادة خام لعمليات تحسين إضافية

يمكن أن يُستخدم الكربون الأسود المستعاد كبديل جزئي للكربون الأسود الأولي في منتجات المطاط والمواد الإنشائية والأصباغ.

توفر هذه الأسواق طلبًا سفليًّا مستقرًّا ، مما يدعم الجدوى التجارية لمشاريع التحلل الحراري.

---

٤. المزايا الرئيسية لتكنولوجيا التحلل الحراري لإطارات النفايات

٤.١ كفاءة عالية في استرجاع الموارد

يمكن لأنظمة التحلل الحراري الحديثة استرجاع أكثر من ٩٠٪ من كتلة الإطارات على هيئة زيت وسخام كربوني وفولاذ وغاز. ويؤدي هذا إلى تقليل حجم النفايات بشكل كبير مع تحقيق أقصى استفادة ممكنة من المواد.

---

٤.٢ قابلية التكيُّف المرنة مع المواد المُغذِّية

يمكن لأنظمة التحلل الحراري المتقدمة معالجة ما يلي:

• إطارات سيارات الركاب

• إطارات الشاحنات وإطارات المعدات الثقيلة (OTR)

• حبيبات المطاط المشتقة من الإطارات

وهذه المرونة ضرورية للغاية في المناطق التي تشهد تدفقات مختلطة من إطارات النفايات.

---

٤.٣ الاكتفاء الذاتي من الطاقة

يمكن إعادة استخدام الغاز غير القابل للتكثيف الناتج عن عملية التحلل الحراري كـ وقود لتسخين المفاعل ، مما يقلل من استهلاك الطاقة الخارجية وتكاليف التشغيل.

---

٤.٤ انخفاض الانبعاثات مقارنةً بالتخلص التقليدي

وباستخدام أنظمة تنقية الغاز والتبريد المناسبة، تحقق محطات التحلل الحراري:

• انبعاثات منخفضة للجسيمات العالقة

• إطلاقًا خاضعًا للرقابة للمركبات العضوية المتطايرة (VOC)

• تأثيرًا ضئيلًا جدًّا على الروائح

وهذا يجعل عملية التحلل الحراري مناسبة حتى في المناطق الصناعية القريبة من المناطق المأهولة بالسكان.

---

٥. الاعتبارات الفنية الرئيسية لمشروع ناجح للتحلل الحراري

ورغم أن التحلل الحراري يقدم مزايا كبيرة، فإن نجاح المشروع يتوقف اعتمادًا كبيرًا على التصميم الهندسي والتحكم التشغيلي .

5.1 تصميم المفاعل

نوع المفاعل يؤثر مباشرةً على ما يلي:

• كفاءة نقل الحرارة

• جودة المنتج

• استقرار التشغيل

تُفضَّل عادةً المفاعلات المستمرة أو شبه المستمرة للمشاريع ذات النطاق الصناعي نظراً لارتفاع معدل الإنتاج وثبات جودة المنتج.

---

5.2 التحكم في درجة الحرارة وزمن البقاء

يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمراً بالغ الأهمية لتحقيق ما يلي:

• تعظيم إنتاج الزيت

• تحسين جودة سناج الكربون

• الحد من تكوُّن القطران والشمع

تضمن أنظمة الأتمتة المتطورة تشغيلاً مستقراً تحت ظروف مختلفة لمدخلات المواد الخام.

---

5.3 نظام تنقية الغاز والتبريد

يُعد الفصل والتنقية الكفؤان لغاز التحلل الحراري والزيت أمرًا بالغ الأهمية من أجل:

• يلبي معايير الحماية البيئية

• تحسين جودة الزيت

• حماية المعدات الواقعة في المرحلة التالية

ويُعتبر نظام التبريد والغسيل المصمم جيدًا مؤشرًا رئيسيًّا على نضج مقدِّم تكنولوجيا التحلل الحراري.

---

6. معالجة المخاوف الشائعة المتعلقة بتحلل الإطارات حراريًّا

6.1 الامتثال البيئي

ومن أكثر المخاوف انتشارًا ما إذا كانت محطات التحلل الحراري قادرةً على الوفاء باللوائح البيئية. وفي الواقع، فإن الأنظمة الحديثة المزودة بـ معالجة غاز متعددة المراحل وإزالة الغبار يمكنها الامتثال الكامل لمعايير الانبعاثات الدولية.

---

6.2 قابلية تسويق المنتج

وتتمثل مسألة أخرى تثير القلق في قابلية بيع منتجات الانحلال الحراري. ويعتمد ذلك على:

• جودة المنتج المتسقة

• المعالجة اللاحقة السليمة

• استراتيجية واضحة للتطبيقات التالية في سلسلة التوريد

فعلى سبيل المثال، قد يتطلب الكربون الأسود المستعاد طحنًا إضافيًّا أو تعديلًا ليتوافق مع متطلبات التطبيق المحددة.

---

6.3 الجدوى الاقتصادية

وتتأثر الجدوى الاقتصادية للمشروع بما يلي:

• تكلفة المواد الخام (أو الرسوم المفروضة عند نقطة الدخول)

• أسعار المنتجات

• استهلاك الطاقة

• الصيانة والعمالة

غالبًا ما تحقق المشاريع المصممة جيدًا فترات استرداد قصيرة ، لا سيما في المناطق التي تتبنّى سياسات قوية في مجال إدارة النفايات.

---

٧. إزالة التحلل الحراري لإطارات النفايات في التطبيقات الصناعية

يتم اعتماد التحلل الحراري لإطارات النفايات بشكل متزايد في:

• المناطق الصناعية

• محطات إنتاج الإسمنت (كأنظمة وقود متكاملة)

• مرافق إعادة التدوير الكيميائي

وتسمح طبيعتها الوحدية بتوسيع السعة وفقًا لتوفر النفايات محليًّا والطلب في السوق.

---

٨. حلٌّ مستدامٌ طويل الأمد

لم يعد التحلل الحراري لإطارات النفايات تقنية تجريبية. وبفضل الهندسة السليمة والرقابة البيئية المُلائمة ودمجها في السوق، فإنه يمثل حل طويل الأجل وقابل للتوسع لإدارة الإطارات المستعملة.

بالنسبة للحكومات، فإنه يقلل من الضغط الواقع على المكبات.

وبالنسبة للمستثمرين، فإنه يُولِّد عوائد مستقرة.

وبالنسبة للصناعات، فإنه يدعم الإنتاج المستدام وأهداف الحوكمة البيئية والاجتماعية وحوكمة الشركات (ESG).

وبما أن الطلب العالمي على استرداد الموارد لا يزال في تزايد، فإن التحلل الحراري للإطارات المستعملة سيؤدي دوراً متزايد الأهمية في مستقبل إعادة التدوير الصناعي.