La industria încălțămintei și a pielăriei Se confruntă cu un moment de schimbare profundă, în care Încălțăminte care respectă mediul înconjurător Acestea câștigă importanță: în fiecare an se generează mii de tone de deșeuri cutanate, majoritatea ajungând îngropate în gropile de gunoi sau arse în incineratoare. Într-un context în care reglementările de mediu devin din ce în ce mai stricte, continuarea gestionării acestor deșeuri ca de obicei pur și simplu nu mai este o opțiune realistă.
Având în vedere acest scenariu, proiecte precum RECUBIC, condus de ITE și InescopAcestea demonstrează că este posibil să se rezolve problema și să se transforme resturile de piele în resurse cu valoare adăugată ridicată. Datorită pirolizei, o tehnologie de tratare termică fără oxigen, aceste deșeuri trec de la a fi o bătaie de cap ecologică și economică la a fi transformate în... biocarbonuri bogate în azot, uleiuri de interes chimic și gaze de sinteză cu utilitate energetică, aliniind sectorul la economia circulară și decarbonizare.
Un sector cheie cu o problemă serioasă a deșeurilor de piele
La Comunitatea Valenciană reprezintă aproximativ jumătate companiilor din industria spaniolă a pielăriei și încălțămintei. Această specializare puternică are și dezavantajele sale: sectorul generează în fiecare an mii de tone de deșeuri postindustriale —decupaje, piese defecte, resturi de piele etc.— care ajung în mare parte la groapa de gunoi.
Pe lângă croielile solide, fabricarea pielii generează praf de nisip, nămol de epurare, noroi și alte produse secundare legate de diferitele etape ale tăbăcirii, multe dintre ele conținând săruri de crom și alți compuși chimici. Întregul flux de deșeuri are o compoziție complexă care împiedică valorificarea sa materială sau energeticăAceasta explică de ce există foarte puține exemple de reciclare la scară industrială și, de obicei, în instalații de capacitate redusă.
Un aspect deosebit de delicat este gestionarea pielii tăbăcite cu cromcare rămâne cel mai utilizat sistem la nivel mondial - aproximativ 90% din piei sunt tăbăcite cu săruri de crom trivalent. Deși acest tip de tăbăcire oferă avantaje semnificative în ceea ce privește performanța mecanică, rezistența și stabilitatea dimensională, prezintă și un risc: cromul trivalent, stabil și inofensiv în starea sa originală, se poate oxida în crom hexavalent, un compus clasificat drept cancerigen, dacă este supus anumitor condiții de oxidare sau ardere necontrolată.
Problema se agravează atunci când Deșeurile de piele sunt amestecate cu alte materialeAcestea sunt supuse unor temperaturi ridicate în prezența oxigenului sau sunt manipulate în instalații care nu sunt proiectate pentru aceste tipuri de fluxuri. În aceste circumstanțe, trecerea de la Cr(III) la Cr(VI) devine o posibilitate reală, cu impactul aferent asupra sănătății și mediului.
Ca și cum lucrurile nu ar fi fost deja destul de dificile, situația de reglementare devine din ce în ce mai dificilă: Legea 7/2022 privind deșeurile și solurile contaminate —aliniat cu directivele europene— interzice, începând cu 2025, incinerarea și depozitarea deșeurilor deseuri organice Mai exact, aceasta se referă la deșeurile industriale din textile și produse similare. Aceasta include în mod direct deșeurile de piele, motiv pentru care sectorul este obligat să găsească alternative viabile pentru a evita încălcarea legii.
În acest nou cadru, se consolidează și următoarele aspecte: Răspunderea extinsă a producătorului (EPR)Acest lucru impune ca firmele să fie implicate în gestionarea deșeurilor generate de produsele lor pe tot parcursul ciclului de viață: de la proiectare și selecția materialelor până la colectarea, tratarea și recuperarea deșeurilor post-consum. În acest fel, pielea încetează să mai fie doar un material tehnic excelent și devine, de asemenea, o provocare de gestionare pe termen lung.
Piroliza ca alternativă curată pentru transformarea deșeurilor de piele în biocărbune
Având în vedere acest scenariu de reglementare și de mediu, Piroliza devine o soluție tehnologică cheie pentru tratarea avansată a deșeurilor de piele. Piroliza este un proces termochimic care implică încălzirea materialului la o temperatură ridicată în absența aproape totală a oxigenului, astfel încât să nu aibă loc combustia, ci mai degrabă o descompunere controlată a materiei organice.
Aplicată pe piele, piroliza generează trei fracții principalePe de o parte, se obține un carbon solid cu o suprafață specifică mare și o porozitate internă remarcabilă; pe de altă parte, un ulei de piroliză cu compuși de interes chimic; și, în final, un gaz de sinteză sau gaz de sinteză care pot fi utilizate în scopuri energetice. Distribuția între aceste fracții depinde de parametri precum temperatura, timpul de staționare sau viteza de încălzire.
Când condițiile sunt favorabile, fracțiunea majoritară este biocărbune poroscu o structură bogată în azot, derivată din proteinele pielii. Acest cărbune poate fi utilizat ca material de filtrare, suport catalitic, amendament agronomic sau chiar ca o componentă în dispozitivele de stocare a energiei. De fapt, suprafața sa mare și prezența grupurilor funcționale azotate îi multiplică aplicațiile potențiale.
Unul dintre marile avantaje ale pirolizei față de arderea convențională este că Permite imobilizarea unei mari părți a cromului în faza solidă. prezent în pielea tăbăcită, reducând astfel riscul de formare a cromului hexavalent. Etapele ulterioare de purificare și activare a carbonului permit o rafinare suplimentară a acestui control, astfel încât produsul final să poată fi utilizat în siguranță în aplicații de mediu solicitante.
În acest domeniu, centre tehnologice precum Inescop (Centrul Tehnologic al Încălțămintei) ITE (Institutul de Tehnologie Energetică) acumulează experiență de ani de zile. În lucrările anterioare, Inescop a colaborat cu Institutul Universitar de Materiale al Universității din Alicante pentru a demonstra capacitatea biocarbonilor derivați din pielea tăbăcită pentru rețin gaze toxice precum hidrogenul sulfurat (H2S) în fluxurile de biogaz, deschizând calea către aplicații în stațiile de tratare a deșeurilor și biodigestoare.
RECUBIC: valorificarea deșeurilor de piele în biocarbon de mare valoare
Această bază de cunoștințe este fundamentul pe care este construită RECUBIC (Revalorificarea deșeurilor de piele în biocărbune pentru aplicații în tratamente de mediu), o inițiativă finanțată de IVACE+i și Uniunea Europeană prin Programul Operațional FEDR al Comunității Valenciane 2021-2027. Proiectul, cu diferite dosare (de exemplu, IMDEEA/2025/54 și IMDEEA/2025/96) în funcție de linia specifică de lucru, se desfășoară între 2025 și 2026 și are un buget de aproape 360.000 de euro.
El ITE coordonează inițiativacontribuind cu cunoștințele sale în procesele energetice și piroliză, în timp ce Inescop se ocupă de partea legată de piele.Această colaborare implică caracterizarea deșeurilor postindustriale, evaluarea diferitelor tipuri de fier vechi, selecția unor mostre reprezentative și definirea unor condiții de operare adecvate. Aceasta asigură o abordare cuprinzătoare, de la originea deșeurilor până la validarea produselor rezultate.
Obiectivul principal al RECUBIC este Dezvoltarea și optimizarea unui proces specific de piroliză pentru deșeurile de piele ceea ce permite transformarea lor în produse cu valoare adăugată ridicată: biocarburi activate pentru remedierea mediului, uleiuri cu potențiale utilizări chimice sau combustibili regenerabili și gaze de sinteză pentru aplicații energetice. Toate acestea garantând în același timp viabilitatea tehnică, economică și de mediu a schemei propuse.
Pe parcursul proiectului, se lucrează la identificarea și clasificarea diferitelor fluxuri de deșeuri generate de industria încălțămintei și a articolelor din piele: resturi de piele tăbăcită cu crom, resturi ale diferitelor finisaje, amestecuri cu textile etc. Scopul este de a se asigura că procesul dezvoltat este cât mai amplu și replicabil posibil, astfel încât să poată fi aplicat unei game largi de subproduse cu adaptări minime.
În secțiunea de procese, ITE și Inescop se concentrează pe optimizarea fracției carbonicePrin ajustarea temperaturilor, atmosferei, a timpilor și a posibilelor etape de activare chimică sau fizică, scopul este de a obține cărbuni poroși cu o suprafață specifică mare, o structură bogată în azot și o funcționalitate potrivită pentru diverse utilizări: de la filtre de apă și aer la electrocatalizatori sau amendamente agricole.
În paralel, Compoziția și performanța uleiurilor de piroliză și a gazului de sintezăAceastă abordare evaluează adecvarea lor ca biocombustibili, amestecuri de ardere pentru cazane sau motoare sau ca precursori pentru industria chimică. Permite maximizarea utilizării fiecărei fracții generate, minimizând deșeurile și respectând principiile economiei circulare.
Aplicații ecologice ale biocarbonilor din piele
L biocarbon activat din deșeuri de piele Acestea sunt poziționate ca materiale extrem de versatile în domeniul tratamentelor de mediu. Datorită structurii lor poroase și prezenței azotului în matricea lor carbonică, acestea pot concura cu cărbunele activ convențional de origine fosilă și chiar pot îmbunătăți unele dintre caracteristicile lor de performanță.
Una dintre cele mai importante linii este utilizarea sa ca adsorbanți ai gazelor poluanteAcest lucru este relevant în special în sistemele în care se generează hidrogen sulfurat (H2S), un gaz toxic și coroziv întâlnit frecvent în biodigestoare și digestoare anaerobe. Studiile anterioare conduse de Inescop au demonstrat capacitatea acestor tipuri de carbon de a reține eficient H2S, îmbunătățind calitatea biogazului.
O altă aplicație cheie este captarea dioxidului de carbon (CO2) în fluxuri industriale cu concentrații mari ale acestui gaz, cum ar fi cele legate de producția de ciment. Proiectul RECUBIC include teste specifice pentru a evalua comportamentul biocărbunelui în condiții reale de emisie de CO2, căutând soluții care să contribuie la decarbonizarea sectorului.
În sectorul apei, biocărbunele din piele sunt testate ca material filtrant pentru eliminarea contaminanților din apele uzateinclusiv compuși emergenți și substanțe dificil de îndepărtat cu tehnologiile convenționale. Gradul ridicat de porozitate și chimia suprafeței cărbunelui sunt esențiale pentru captarea unei game largi de contaminanți.
În plus, integrarea acestor materiale este explorată în procese de compostare și biodegradare îmbunătățităProfitând de capacitatea lor de a reține nutrienții, de a stabiliza mediul și de a promova activitatea microbiană, biocarbonii pot acționa ca un amendament agronomic în solurile agricole, îmbunătățind retenția apei, aerarea și fertilitatea, fixând în același timp carbonul mai stabil în sol.
În plus, natura azotată a acestor cărbuni deschide calea utilizării lor ca electrocatalizatori în procesele electrochimiceAceasta include reacții pentru producerea de hidrogen verde sau peroxid de hidrogen (H2O2). Prin înlocuirea materialelor nobile, cum ar fi platina, cu carbon avansat, mai economic, se reduc costurile, iar sustenabilitatea generală a tehnologiilor emergente este îmbunătățită.
Validare industrială și colaborare cu companii de top
O caracteristică cheie a RECUBIC este că nu se limitează la cercetarea de laborator: Încă de la început, a fost conceput cu un accent puternic pe industrie.Pentru a realiza acest lucru, proiectul se bazează pe colaborarea unor companii din diferite sectoare care contribuie cu deșeuri, condiții reale de operare și scenarii specifice de utilizare pentru materialele dezvoltate.
Printre companiile colaboratoare se numără Çimsa Cementos España, un lider internațional în domeniul cimentului alb. Rolul său la RECUBIC se concentrează pe evaluarea eficacității biocărbunelui în captarea CO2 în fluxurile sale de gaze de proces. Compania furnizează date privind debitele, temperaturile și compoziția gazelor emise, ceea ce constituie un banc de testare realist pentru validarea soluțiilor propuse.
În contextul ciclului integrat al apei, FACSA (Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense, SA), aparținând Grupului Gimeno, este responsabilă de testarea biocărbunelui în reținerea contaminanților în apele uzateValorificându-și experiența în tratarea apei și gestionarea resurselor. La rândul său, SAV (Fermierii din Vega de Valencia) Furnizează ape uzate de la stațiile sale de epurare pentru a efectua teste suplimentare privind eficacitatea materialului carbonic.
În faza de aprovizionare cu materii prime, DIAFA Cut, o afacere de familie din sectorul încălțămintei, contribuie la deșeuri postindustriale din piele tăbăcită cu crom și oferă informații detaliate despre originea lor, tratamentele anterioare și procesele prin care sunt generate. Aceste cunoștințe sunt esențiale pentru identificarea celor mai abundente și reprezentative fluxuri de deșeuri și, prin urmare, să se conceapă un proces de piroliză care să aibă sens la scară sectorială.
compania SUEZ Soluții inteligente și de mediu, specializată în soluții pentru monitorizarea și tratarea contaminanților din apă, sol și aer, se ocupă de verificarea performanței cărbunelui activ în condiții realeMai exact, se evaluează eliminarea H2S din fluxul gazos de ieșire al unui biodigestor instalat la stația de epurare Rincón de León (Alicante), ceea ce permite compararea rezultatelor de laborator cu cele ale unei instalații operaționale.
În domeniul tehnologiilor avansate și al energiei curate, compania valenciană MATTECO, dedicată nanotehnologiei și materialelor pentru producerea de hidrogen verde, participă la evaluarea carbonului ca electrocatalizatori pentru procese de electroliză și producerea de peroxid de hidrogen. Această linie deschide un domeniu interesant pentru demonstrarea faptului că biocărbunele din piele pot concura cu catalizatorii pe bază de metale nobile, reducând costurile și amprenta asupra mediului.
În cele din urmă, Încercări și dezvoltări agricole SinyentCu propriul laborator și experiență în studii agronomice, este responsabilă pentru pentru a valida aplicarea biocărbunelui ca amendament pentru sol și suport pentru compostareTestele lor au ca scop măsurarea îmbunătățirii fertilității solului, a retenției nutrienților și a creșterii biodegradării materialelor compostabile, completând astfel gama de aplicații ale biocărbunelui.
Economie circulară, replicabilitate și potențial dincolo de piele
Abordarea RECUBIC se potrivește perfect cu principiile economiei circulareÎn loc să extragă noi resurse pentru fabricarea materialelor, procesul începe cu deșeuri deja generate de industria pielăriei și le oferă o a doua viață sub formă de produse cu valoare adăugată mai mare. Acest lucru reduce presiunea asupra resurselor naturale, previne acumularea de deșeuri în depozitele de deșeuri și ajută la atenuarea altor impacturi asupra mediului, cum ar fi emisiile de gaze cu efect de seră.
Deși proiectul este dezvoltat inițial în Comunitatea Valenciană, Acest model este perfect aplicabil și în alte regiuni. cu o structură industrială similară. Spania este al șaptelea cel mai mare exportator de piei brute și blănuri din lume, reprezentând aproximativ 4,4% din exporturile globale, și al optulea cel mai mare exportator de piei tăbăcite, cu 3,5% din total. Aceste cifre oferă o idee despre potențialul enorm de aplicare a tehnologiilor precum piroliza deșeurilor de piele, nu numai la nivel național, ci și internațional.
La scară globală, se estimează că Industria pielăriei generează aproximativ 6 milioane de tone de deșeuri pe anPrin urmare, gestionarea acestor fluxuri este o prioritate pentru sustenabilitatea sectorului. Inițiative precum RECUBIC oferă o foaie de parcurs concretă pentru transformarea unei probleme larg răspândite într-o sursă de oportunități tehnologice și de afaceri.
În plus, cei care se ocupă de proiect subliniază că Potențialul pirolizei nu se limitează la pieleAceeași tehnologie poate fi utilizată pentru valorificarea unei game largi de deșeuri: reziduuri forestiere (așchii de pin, crengi de tăiere), deșeuri agricole (paie, coji de nuci, sâmburi de măsline), nămol de epurare sau chiar deșeuri textile dificil de reciclat. Această versatilitate deschide calea către o nouă generație de soluții axate pe valorificarea deșeurilor, cu aplicații în energie, mediu și agricultură.
Dintr-o perspectivă de afaceri, proiectul contribuie la competitivitatea structurii industrialePermițând companiilor din sectoarele textile, încălțămintei, apei, cimentului și energiei să exploreze noi nișe de afaceri legate de materialele sustenabile, acest lucru facilitează adaptarea lor la un context în care cerințele de mediu și utilizarea responsabilă a resurselor nu mai sunt opționale, ci mai degrabă cerințe pentru a rămâne competitive.
RECUBIC include și acțiuni de diseminare și transferAceste activități includ ateliere tehnice, publicații specializate și colaborări cu companii din sectoarele energetic și de mediu. Acestea își propun să amplifice impactul proiectului, să împărtășească rezultatele sale cu alte industrii și să accelereze adoptarea soluțiilor sale în diverse contexte de producție.
Privind imaginea de ansamblu, angajamentul de a transforma deșeuri de piele în biocărbune și alte produse valoroase Acest lucru ilustrează modul în care inovația tehnologică și colaborarea dintre centrele de cercetare și companii pot transforma deșeurile problematice într-o resursă strategică. Prin tranziția de la depozitele de deșeuri și incineratoare la biocărbune activat, uleiuri utile și gaz de sinteză, sectorul pielăriei și încălțămintei nu numai că respectă noile reglementări, dar își consolidează și sustenabilitatea, deschide noi oportunități de afaceri și se poziționează mai bine pentru a face față provocărilor de mediu și economice din următorii ani.
