Топливо, полученное из шин (TDF), состоит из измельченных отходов шин . Шины можно смешивать с углем или другими видами топлива, такими как древесина или химические отходы, для сжигания в бетонных печах , электростанциях или бумажных фабриках . Программа испытаний Агентства по охране окружающей среды пришла к выводу, что, за исключением выбросов цинка , потенциальные выбросы от TDF, как ожидается, не будут сильно отличаться от других обычных ископаемых видов топлива, если только сжигание происходит в хорошо спроектированном, хорошо эксплуатируемом и хорошо обслуживаемом устройстве для сжигания. [1]
В Соединенных Штатах в 2017 году около 43% отработанных шин (1 736 340 тонн или 106 миллионов шин) были сожжены в качестве топлива, полученного из шин. Производство цемента было крупнейшим потребителем TDF — 46%, целлюлозно-бумажное производство использовало 29%, а электроэнергетические компании использовали 25%. Еще 25% отработанных шин были использованы для производства измельченной резины, 17% были утилизированы на свалках, а 16% имели другие применения. [2]
Исторически сложилось так, что не было никакого объема использования отработанных шин, кроме сжигания, которое могло бы покрыть объем отходов, образующихся ежегодно. Шины производят столько же энергии , сколько нефть , и примерно на 25% больше энергии, чем уголь. Сжигание шин стоит ниже в иерархии сокращения отходов, чем переработка , но это лучше, чем размещение отходов шин на свалке или свалке, где есть вероятность неконтролируемого возгорания шин или укрытия переносчиков болезней, таких как комары. [3] Топливо из шин является временным решением проблемы отходов отработанных шин. Достижения в области технологии переработки шин [4] могут однажды предоставить решение, отличное от сжигания, путем повторного использования материала, полученного из шин, в приложениях с большими объемами.
Топливо, полученное из шин, обычно потребляется в виде измельченного или щебнистого материала, при этом большая часть металлической проволоки из стальных ремней шин удалена. Аналитические свойства этого очищенного материала опубликованы в TDF Produced From Scrap Tires with 96+% Wire Removed. [5]
Шины обычно состоят из примерно 1–1,5% оксида цинка [6] , который является хорошо известным компонентом, используемым в производстве шин, а также токсичным для водной и растительной жизни. Содержание хлора в шинах обусловлено в первую очередь хлорированным бутилкаучуковым лайнером, который замедляет скорость утечки воздуха. Ассоциация производителей резины (RMA) является очень хорошим источником данных о составе и другой информации о шинах. Использование TDF для производства тепла является спорным из-за возможности производства токсинов. Как сообщается, полихлорированные дибензодиоксины и фураны образуются в процессе сгорания, и есть подтверждающие доказательства, позволяющие предположить, что это верно при некоторых условиях сжигания. Также образуются другие токсины, такие как NOx, SOx и тяжелые металлы, хотя неясно, выше или ниже эти уровни токсинов, чем в обычных мусоросжигательных печах, работающих на угле и нефти. [7]
Хотя экологические споры вокруг использования этого топлива широки и разнообразны, наиболее убедительным доказательством токсичности является присутствие диоксинов и фуранов в дымовых газах. Также было обнаружено, что цинк растворяется в ливневой воде из измельченной резины, в крайне токсичных концентрациях для водной флоры и фауны. [8]
Исследование содержания диоксинов и фуранов [9] в дымовых газах на различных цементных заводах , бумажных фабриках , котельных и электростанциях, проведенное в 1990-х годах, показывает широкое и непоследовательное изменение в выходе диоксинов и фуранов при частичном использовании TDF по сравнению с теми же объектами, работающими только на угле. Некоторые объекты добавляли всего 4% TDF и наблюдали увеличение выбросов диоксинов и фуранов на 4140%. Другие объекты добавляли до 30% TDF и наблюдали увеличение выбросов диоксинов и фуранов всего на 58%. Еще другие объекты использовали до 8% TDF и наблюдали снижение выбросов диоксинов и фуранов на 83%. Один объект провел четыре теста, два из которых привели к снижению выбросов, а два — к увеличению выбросов. Другой объект также провел четыре теста и имел сильно различающиеся увеличения выбросов. [1]
Исследование 2004 года показало, что огромные полиароматические выбросы образуются при сжигании резины шин, как минимум на 2 порядка выше, чем при сжигании одного угля. Исследование завершается следующим: «загрязнение атмосферы резко увеличивается, когда в качестве топлива используется резина шин. Следует использовать другие переменные горения, отличные от тех, которые используются при сжигании угля, чтобы избежать загрязнения атмосферы токсичными, мутагенными и канцерогенными загрязняющими веществами, а также системы очистки горячего газа и системы улавливания COx ». [10]