CARBON BLACK COAL-OPLOSSING EN IMPACT OP HET MILIEU

Black Carbon (BC) is onlangs naar voren gekomen als een belangrijke bijdrage aan de wereldwijde klimaatverandering, mogelijk de tweede alleen voor CO2 als de belangrijkste motor van verandering. BC-deeltjes absorberen sterk zonlicht en geven het roet zijn zwarte kleur. BC wordt zowel natuurlijk als door menselijke activiteiten gegenereerd door de onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen, biobrandstoffen en biomassa. De belangrijkste bronnen zijn emissies van dieselmotoren, kachels, houtverbranding en bosbranden. Het verminderen van de CO2-uitstoot is essentieel om de ergste effecten van klimaatverandering in de toekomst af te wenden, maar CO2 heeft zo'n lange tijd in de atmosfeer dat het tientallen jaren zal duren om CO2 te krijgen. 2concentraties beginnen zich te stabiliseren nadat de emissiereducties zijn begonnen. BC blijft daarentegen maar een paar weken in de atmosfeer, dus het verminderen van de uitstoot zou de opwarming onmiddellijk verminderen, vooral in het snel veranderende Noordpoolgebied. Bovendien heeft het verminderen van de blootstelling aan BC ook voordelen voor de volksgezondheid, vooral in ontwikkelingslanden. Technologieën die de wereldwijde BC-emissies kunnen verminderen, zijn vandaag beschikbaar.

WAT IS ZWARTE KOOLSTOF?

Carbon Black is een vaste vorm van koolstof die wordt geproduceerd in sterk gecontroleerde processen om individueel ontwikkelde aggregaten van koolstofdeeltjes te produceren die variëren in deeltjesgrootte, aggregaatgrootte, vorm en porositeit. en oppervlaktechemie. Carbon Black bevat doorgaans meer dan 95% zuivere koolstof met minimale hoeveelheden zuurstof, waterstof en stikstof. Tijdens het fabricageproces worden roetdeeltjes gevormd die in grootte variëren van 10 nm tot ongeveer 500 nm. Deze deeltjes smelten samen tot kettingachtige aggregaten, waardoor de structuur van elke afzonderlijke laag Carbon Black wordt verbroken.

Aan de andere kant is Black Carbon geen gas maar een korrelvorm - een bestanddeel van roet dat vrijkomt bij de onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa. Volgens sommige schattingen concurreren de emissies van zwarte koolstof met methaan als de op één na grootste bijdrage aan de opwarming van de aarde, na CO2-emissies. De grootste bron van zwarte koolstof in ontwikkelde landen zoals de Verenigde Staten is diesel. Samen met methaan is zwarte koolstof een van de twee broeikasgassen die het Centrum onmiddellijk heeft willen verminderen om de opwarming van de aarde te beperken voordat het noordpoolgebied smelt. Het verminderen van zwarte koolstof zou kunnen helpen voorkomen dat het klimaatsysteem de kantelpunten van abrupte klimaatverandering passeert, inclusief een aanzienlijke zeespiegelstijging als gevolg van het uiteenvallen van de Groenlandse en/of zuidelijke ijskappen. paal.

HOE WORDT ZWARTE KOOLSTOF GEPRODUCEERD?

Met jaarlijkse productievolumes van meer dan tien miljoen ton is het belangrijkste Black Carbon black-productieproces de Furnace Black-methode. Meer dan 98% van 's werelds jaarlijkse Carbon Black-productie wordt via dit proces geproduceerd. Er worden echter ook andere productiemethoden gebruikt bij de productie van carbon black, bijvoorbeeld om carbon black te maken.

De verscheidenheid aan carbonblacks, productiemethoden en toepassingen kan aantonen dat "roet" een lange weg heeft afgelegd. Over dit onderwerp is veel gepubliceerd in vakbladen, studieboeken, naslagwerken en productbrochures. Deze brochure onthult veel interessante aspecten van Black Carbon - een product van eenvoud en verfijning. Inderdaad, veel van de dingen die we in ons dagelijks leven als vanzelfsprekend beschouwen, zouden waarschijnlijk niet mogelijk zijn zonder Carbon Black.

KENMERKEN VAN ZWART KOOLSTOF

Over het algemeen wordt aangenomen dat zwarte koolstof zowel een direct opwarmend effect heeft (door inkomende zonnestraling in de atmosfeer te absorberen en om te zetten in thermische straling) als een indirect opwarmend effect (door de reflectiviteit van de atmosfeer te verminderen). sneeuw en ijs). Het is echter niet aangepakt door internationale of nationale regelgeving met betrekking tot het broeikaseffect. Afhankelijk van de regio varieert de atmosferische verblijftijd voor zwarte koolstofemissies uit verschillende regio's tussen 4,6 en 7,3 dagen - met andere woorden, het blijft ongeveer dagen tot weken in de lucht in plaats van meer dan honderd jaar, zoals het geval is met CO 2.

Carbon Black wordt gebruikt in een breed scala aan materialen om hun fysieke, elektrische en optische eigenschappen te verbeteren. Het grootste volumegebruik is als prestatie- en versterkend additief in rubberproducten. In de rubbersamenstelling worden natuurlijke en synthetische elastomeren gemengd met Carbon Black, elementaire zwavel, procesoliën en verschillende organische behandelingschemicaliën, en vervolgens verwarmd om een ​​verscheidenheid aan gevulkaniseerde rubberproducten te produceren. In deze toepassingen zorgt Carbon Black voor versterking en verbetert het de elasticiteit, scheursterkte, elektrische geleidbaarheid en andere fysieke eigenschappen. Carbon Black is de meest gebruikte en kosteneffectieve eco-rubberversterking (algemeen bekend als Rubber Carbon Black) in bandsecties (zoals loopvlak, zijwanden en binnenvoering). ), in mechanische rubber ("MRG") goederen, waaronder industriële rubberproducten, autorubberonderdelen (zoals afdichtingssystemen, slangen en anti-vibratiecomponenten) en algemene rubberchemicaliën (zoals slangen, riemen, pakkingen en afdichtingen).

Naast rubberversterking wordt Carbon Black gebruikt als een zwart poeder en als een additief om de materiaalprestaties te verbeteren, waaronder geleidbaarheid, viscositeit, beheersing van statische lading en bescherming tegen straling. ultraviolet. Deze Carbon Black (gewoonlijk aangeduid als Specialty Carbon Black) wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen in de coatings-, polymeren- en grafische industrie, evenals in vele andere speciale toepassingen.

INDUSTRILE TOEPASSINGEN

In de coatingindustrie

Het behandelde korrelige Carbon Black is de sleutel tot gitzwarte verf. De auto-industrie vereist de hoogste reflectiviteit van zwarte en blauwachtige pigmenten.

Carbon Black met kleine deeltjesgrootte voldoet aan deze eisen. Black Carbon Black is grover, geeft meer bruintinten, wordt vaak gebruikt voor verven en is onmisbaar voor het verkrijgen van de gewenste grijs of kleur.

In de polymeerindustrie

Carbon Black-kralen worden gebruikt om een ​​gitzwarte kleur te verkrijgen. Een belangrijke eigenschap van Black Carbon is het vermogen om nadelig UV-licht te absorberen en om te zetten in warmte, waardoor polymeren, zoals polypropyleen en polyethyleen, bestand zijn tegen afbraak door UV-straling van licht. de zon staat hoger. Vooral Carbon Black wordt ook gebruikt in elektropolymeren voor draden en kabels. Vooral Carbon Black verbetert ook de isolatie-eigenschappen van polystryreen, dat veel wordt gebruikt in de bouw.

In de grafische industrie

Carbon Black wordt niet alleen als pigment gebruikt, maar ook om de benodigde viscositeit voor een optimale printkwaliteit te bereiken. Het nabehandelde Carbon Black maakt een efficiënt gebruik van de bindmiddelen in de inkt mogelijk voor optimale systeemeigenschappen. Nieuwe Special Carbon Black wordt voortdurend ontwikkeld en draagt ​​bij aan het innovatietempo op het gebied van impactloos printen.