La обувната и кожената промишленост То е изправено пред момент на дълбока промяна, при която Обувки, които се грижат за околната среда Те придобиват все по-голямо значение: всяка година се генерират хиляди тонове кожни отпадъци, повечето от които се заравят на сметища или се изгарят в инсинератори. В контекст, където екологичните разпоредби стават все по-строги, продължаването на управлението на тези отпадъци по обичайния начин просто вече не е реалистичен вариант.
Предвид този сценарий, проекти като RECUBIC, ръководен от ITE и InescopТе демонстрират, че е възможно да се обърне проблемът и да се трансформират кожените отпадъци в ресурси с висока добавена стойност. Благодарение на пиролизата, технология за безкислородна термична обработка, тези отпадъци се превръщат от екологично и икономическо главоболие в... богати на азот биовъглища, масла от химически интерес и синтезен газ с енергийна полезност, привеждайки сектора в съответствие с кръговата икономика и декарбонизацията.
Ключов сектор със сериозен проблем с отпадъците от кожа
La Валенсианската общност представлява приблизително половината на компании в испанската кожарска и обувна промишленост. Тази силна специализация има и своя недостатък: секторът генерира всяка година хиляди тонове постиндустриални отпадъци — изрезки, дефектни парчета, парчета кожа и др. — които най-често се озовават на сметището.
В допълнение към плътните разфасовки, производството на кожа генерира шлайфащ прах, утайки от отпадъчни води, кал и други странични продукти свързани с различните етапи на дъбене, много от които съдържат хромови соли и други химични съединения. Целият този отпадъчен поток има сложен състав, който възпрепятства неговото материално или енергийно оползотворяванеТова обяснява защо има много малко примери за рециклиране в промишлен мащаб и обикновено в съоръжения с нисък капацитет.
Един особено деликатен аспект е управление на хром-щавена кожакоято остава най-широко използваната система в световен мащаб — около 90% от кожите се дъбят с тривалентни хромови соли. Въпреки че този вид дъбене предлага значителни предимства по отношение на механичните характеристики, здравината и размерната стабилност, той носи и риск: тривалентният хром, стабилен и безвреден в първоначалното си състояние, може да се окисли до шествалентен хром, съединение, класифицирано като канцерогенно, ако е подложено на определени условия на окисление или неконтролирано горене.
Проблемът се влошава, когато Кожените отпадъци се смесват с други материалиТе са подложени на високи температури в присъствието на кислород или се обработват в инсталации, които не са проектирани за този тип потоци. При тези обстоятелства преходът от Cr(III) към Cr(VI) става реална възможност, с последващото въздействие върху здравето и околната среда.
За да влоши нещата, регулаторната ситуация става все по-взискателна: Закон 7/2022 за отпадъците и замърсените почви —в съответствие с европейските директиви — забранява от 2025 г. изгарянето и депонирането на отпадъци органичен отпадък По-конкретно, това се отнася до промишлените отпадъци от текстил и подобни продукти. Това включва пряко отпадъци от кожа, поради което секторът е принуден да търси жизнеспособни алтернативи, за да избегне нарушаване на закона.
В тази нова рамка се подсилва и следното: Разширена отговорност на производителя (EPR)Това изисква компаниите да участват в управлението на отпадъците, генерирани от техните продукти през целия им жизнен цикъл: от дизайна и избора на материали до събирането, третирането и оползотворяването на отпадъците след потреблението. По този начин кожата престава да бъде просто отличен технически материал и се превръща в дългосрочно управленско предизвикателство.
Пиролизата като чиста алтернатива за трансформиране на кожени отпадъци в биовъглища
Предвид този регулаторен и екологичен сценарий, Пиролизата се очертава като ключово технологично решение за усъвършенствана обработка на кожени отпадъци. Пиролизата е термохимичен процес, който включва нагряване на материала до висока температура при почти пълно отсъствие на кислород, така че да не се получи горене, а по-скоро контролирано разлагане на органичната материя.
Приложена върху кожа, пиролизата генерира три основни фракцииОт една страна, се получава твърд въглерод с висока специфична повърхност и забележителна вътрешна порьозност; от друга, пиролизно масло със съединения от химически интерес; и накрая, синтезен газ или синтетичен газ които могат да се използват за енергийни цели. Разпределението между тези фракции зависи от параметри като температура, време на престой или скорост на нагряване.
Когато условията са подходящи, мажоритарната фракция е порест биовъгленс богата на азот структура, получена от кожени протеини. Този въглен може да се използва като филтриращ материал, каталитична поддръжка, агрономическа добавка или дори като компонент в устройства за съхранение на енергия. Всъщност, голямата му повърхност и наличието на азотни функционални групи умножават потенциалните му приложения.
Едно от големите предимства на пиролизата пред конвенционалното горене е, че Това позволява голяма част от хрома да бъде имобилизирана в твърдата фаза. присъства в дъбената кожа, като по този начин се намалява рискът от образуване на шествалентен хром. Последващите етапи на пречистване и активиране на въглерод позволяват по-нататъшно усъвършенстване на този контрол, така че крайният продукт да може да се използва безопасно в взискателни екологични приложения.
В тази област технологични центрове като Inescop (Център за обувни технологии) ITE (Институт за енергийни технологии) натрупва опит от години. В предишна работа Inescop си сътрудничи с Университетския институт по материали към Университета в Аликанте, за да демонстрира капацитета на биовъглищата, получени от дъбена кожа, за... задържат токсични газове като сероводород (H2S) в потоци от биогаз, което отваря вратата за приложения в пречиствателни станции за отпадъци и биореактори.
RECUBIC: оползотворяване на кожени отпадъци във високоценни биовъглища
Тази база от знания е основата, върху която е изградено RECUBIC (Преобразуване на кожени отпадъци в биовъглища за приложения в екологични обработки), инициатива, финансирана от IVACE+i и Европейския съюз чрез Оперативната програма на ЕФРР на Валенсианската общност 2021-2027. Проектът, с различни файлове (например IMDEEA/2025/54 и IMDEEA/2025/96) в зависимост от конкретната област на работа, е разработен между 2025 и 2026 г. и има бюджет от близо 360 000 евро.
El ITE координира инициативатадопринасяйки със своето ноу-хау в енергийните процеси и пиролизата, като същевременно Inescop отговаря за частта, свързана с кожата.Това сътрудничество включва характеризиране на постиндустриални отпадъци, оценка на различни видове скрап, избор на представителни проби и определяне на подходящи експлоатационни условия. То осигурява цялостен подход, от произхода на отпадъците до валидирането на получените продукти.
Основната цел на RECUBIC е Разработване и оптимизиране на специфичен процес на пиролиза на кожени отпадъци което позволява те да бъдат трансформирани в продукти с висока добавена стойност: активирани биовъглени за екологично възстановяване, масла с потенциални химически приложения или възобновяеми горива и синтезен газ за енергийни приложения. Всичко това, като същевременно се гарантира техническата, икономическата и екологичната жизнеспособност на предложената схема.
По време на целия проект се работи по идентифициране и класифициране на различните потоци от отпадъци генерирани от обувната и кожената промишленост: хромово дъбени кожени отпадъци, остатъци от различни видове обработки, смеси с текстил и др. Целта е да се гарантира, че разработеният процес е възможно най-широкообхватен и възпроизводим, така че да може да се прилага към голямо разнообразие от странични продукти с минимални адаптации.
В раздела за процесите, ITE и Inescop се фокусират върху оптимизиране на въглеродната фракцияЧрез регулиране на температури, атмосфери, време и възможни етапи на химическо или физическо активиране, целта е да се получат порести въглени с голяма повърхност, богата на азот структура и функционалност, подходящи за различни приложения: от водни и въздушни филтри до електрокатализатори или селскостопански добавки.
Успоредно с това, Състав и характеристики на пиролизни масла и синтез газТози подход оценява тяхната пригодност като биогорива, горивни смеси за котли или двигатели или като прекурсори за химическата промишленост. Той позволява максимално използване на всяка генерирана фракция, минимизиране на отпадъците и спазване на принципите на кръговата икономика.
Екологични приложения на кожени био-въглища
Лос активирани биовъглища от кожени отпадъци Те са позиционирани като изключително универсални материали в областта на екологичните обработки. Благодарение на порестата си структура и наличието на азот в въглеродната им матрица, те могат да се конкурират с конвенционалните активни въглища от изкопаем произход и дори да подобрят някои от своите експлоатационни характеристики.
Една от най-забележителните линии е използването ѝ като адсорбенти на замърсяващи газовеТова е особено важно в системи, където се генерира сероводород (H2S), токсичен и корозивен газ, често срещан в биореактори и анаеробни дигестори. Предишни проучвания, проведени от Inescop, демонстрираха способността на тези въглища ефективно да задържат H2S, подобрявайки качеството на биогаза.
Друго ключово приложение е улавяне на въглероден диоксид (CO2) в промишлени потоци с високи концентрации на този газ, като например тези, свързани с производството на цимент. Проектът RECUBIC включва специфични тестове за оценка на поведението на биовъглищата при реални условия на емисии на CO2, търсейки решения, които допринасят за декарбонизацията на сектора.
Във водния сектор, кожените био-въглища се тестват като филтърен материал за отстраняване на замърсители в отпадъчните водивключително нововъзникващи съединения и вещества, трудни за отстраняване с конвенционалните технологии. Високата степен на порьозност и повърхностната химия на въглищата са ключови за улавянето на широк спектър от замърсители.
Освен това, интеграцията на тези материали е изследвана в процеси на компостиране и подобрено биоразгражданеВъзползвайки се от способността си да задържат хранителни вещества, да стабилизират околната среда и да насърчават микробната активност, биовъглищата могат да действат като агрономическа добавка в земеделските почви, подобрявайки задържането на вода, аерацията и плодородието, като същевременно фиксират въглерода по-стабилно в почвата.
Освен това, азотният характер на тези въглища отваря вратата за тяхното използване като електрокатализатори в електрохимични процесиТова включва реакции за производство на зелен водород или водороден пероксид (H2O2). Чрез заместване на благородни материали като платина с по-икономични усъвършенствани въглеродни материали, разходите се намаляват и се подобрява цялостната устойчивост на нововъзникващите технологии.
Индустриално валидиране и сътрудничество с водещи компании
Ключова характеристика на RECUBIC е, че не се ограничава само до лабораторни изследвания: От самото си създаване, той е проектиран със силен фокус върху индустрията.За да се постигне това, проектът разчита на сътрудничеството на компании от различни сектори, които допринасят за отпадъците, реалните експлоатационни условия и специфичните сценарии за употреба на разработените материали.
Сред сътрудничещите си компании са Çimsa Cementos España, международен лидер в производството на бял цимент. Неговата роля в RECUBIC се фокусира върху оценка на ефективността на биовъглищата при улавянето на CO2 в своите технологични газови потоци. Компанията предоставя данни за дебитите, температурите и състава на отделяните газове, което представлява реалистична тестова среда за валидиране на предложените решения.
В контекста на интегрирания воден цикъл, FACSA (Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense, SA), принадлежаща към Gimeno Group, отговаря за тестване на био-въглища за задържане на замърсители в отпадъчните водиВъзползвайки се от опита си в пречистването на води и управлението на ресурсите. От своя страна, SAV (Фермери от Вега де Валенсия) Доставя отпадъчни води от своите пречиствателни станции, за да извърши допълнителни тестове за ефективността на въглеродния материал.
Във фазата на снабдяване със суровини, DIAFA Cut, семеен бизнес в обувния сектор, допринася за постиндустриални отпадъци от хром-щавена кожа и предоставя подробна информация за техния произход, предишни обработки и процесите, чрез които са генерирани. Това знание е ключово за идентифицирайте най-разпространените и представителни потоци от отпадъци и следователно, да се проектира процес на пиролиза, който е смислен в секторен мащаб.
Дружеството SUEZ Интелигентни и екологични решения, специализирана в решения за мониторинг и третиране на замърсители във водата, почвата и въздуха, се занимава с проверете работата на активния въглен в реални условияПо-конкретно, той оценява отстраняването на H2S в газообразния изходящ поток на биореактор, инсталиран в ПСОВ Ринкон де Леон (Аликанте), което позволява лабораторните резултати да бъдат сравнени с действаща инсталация.
В областта на напредналите технологии и чистата енергия, валенсианската компания МАТЕКО, посветена на нанотехнологиите и материалите за производство на зелен водород, участва в оценка на въглените като електрокатализатори за процеси на електролиза и производство на водороден пероксид. Тази линия открива интересна област за демонстриране, че кожените биовъглища могат да се конкурират с катализаторите на базата на благородни метали, намалявайки разходите и екологичния отпечатък.
На последно място, Земеделски опити и разработки на SinyentСъс собствена лаборатория и опит в агрономическите изпитвания, тя е отговорна за да се валидира приложението на биовъглища като подобрител на почвата и помощно средство за компостиранеТехните тестове са насочени към измерване на подобряването на почвеното плодородие, задържането на хранителни вещества и увеличаването на биоразграждането на компостируемите материали, като по този начин се допълва гамата от приложения на биовъглен.
Кръгова икономика, възпроизводимост и потенциал отвъд кожата
Подходът на RECUBIC се вписва идеално в принципите на кръговата икономикаВместо да се добиват нови ресурси за производство на материали, процесът започва с отпадъци, вече генерирани от кожарската промишленост, и им дава втори живот под формата на продукти с по-висока добавена стойност. Това намалява натиска върху природните ресурси, предотвратява натрупването на отпадъци в депата и помага за смекчаване на други въздействия върху околната среда, като например емисиите на парникови газове.
Въпреки че проектът първоначално е разработен във Валенсианската общност, неговият Този модел е напълно приложим и за други региони. с подобна индустриална структура. Испания е седмият по големина износител на сурови кожи в света, представляващ около 4,4% от световния износ, и осмият по големина в областта на дъбените кожи, с 3,5% от общия обем. Тези цифри дават представа за огромния потенциал за прилагане на технологии като пиролизата на кожени отпадъци, не само на национално, но и на международно ниво.
В световен мащаб се смята, че Кожената промишленост генерира около 6 милиона тона отпадъци годишноТова прави управлението на тези потоци приоритет за устойчивостта на сектора. Инициативи като RECUBIC предлагат конкретна пътна карта за превръщането на един широко разпространен проблем в източник на технологични и бизнес възможности.
Освен това, отговорниците за проекта посочват, че Потенциалът на пиролизата не се ограничава само до кожаСъщата технология може да се използва за оползотворяване на широк спектър от отпадъци: горски остатъци (борови стърготини, клони за резитба), селскостопански отпадъци (слама, черупки от ядки, костилки от маслини), утайки от отпадъчни води или дори трудно рециклируеми текстилни отпадъци. Тази гъвкавост отваря вратата към ново поколение решения, фокусирани върху оползотворяването на отпадъци, с приложения в енергетиката, околната среда и селското стопанство.
От бизнес гледна точка, проектът допринася за конкурентоспособността на индустриалната структураКато дава възможност на компаниите в текстилния, обувния, водния, циментовия и енергийния сектор да изследват нови бизнес ниши, свързани с устойчиви материали, това улеснява адаптирането им към контекст, в който екологичните изисквания и отговорното използване на ресурсите вече не са по избор, а по-скоро изисквания за запазване на конкурентоспособността.
RECUBIC включва също действия за разпространение и трансферТези дейности включват технически семинари, специализирани публикации и сътрудничество с компании в енергийния и екологичния сектор. Те целят да увеличат въздействието на проекта, да споделят резултатите му с други индустрии и да ускорят приемането на неговите решения в различни производствени контексти.
Като се има предвид цялостната картина, ангажиментът за трансформиране на кожени отпадъци в биовъглища и други ценни продукти Това илюстрира как технологичните иновации и сътрудничеството между изследователски центрове и компании могат да превърнат проблемните отпадъци в стратегически ресурс. Чрез прехода от депа и инсинератори към активиран биовъглен, полезни масла и синтезен газ, секторът на кожарството и обувките не само спазва новите разпоредби, но и укрепва своята устойчивост, открива нови бизнес възможности и се позиционира по-добре, за да се справи с екологичните и икономическите предизвикателства на идните години.
