Na przestrzeni ponad 100 lat, od roku 1900, napisano wiele artykułów poruszających problematykę odpadów gumowych – szczególnie tematy dotyczące utylizacji opon poprzez regenerację, bieżnikowanie, spalanie i pirolizę oraz ich biodegradacji. Prace zawierały statystyki, dotyczyły prawnych aspektów usuwania złomu gumowego, jego rozdrabniania, zastosowań w inżynierii lądowej i transporcie. Poszukiwano chemikaliów, które selektywnie dezaktywują wiązania siarkowe i ułatwią proces dewulkanizacji gumy.
Odpady gumowe i gospodarka zużytymi oponami nadal stanowią globalny problem środowiskowy i są wyzwaniem dla naukowców. Na rys. 3 przedstawiono wyniki z bazy danych Scopus dla zapytania „recykling gumy” z ostatnich 10 lat. Jak widać, liczba publikacji w tym zakresie stale rośnie. Ale czy w związku z mnogością prac problem ten zostanie rozwiązany w najbliższych latach?
Rys. 3. Liczba publikacji dotyczących recyklingu gumy w latach 2010–2020 wg bazy Scopus
Przyjrzyjmy się, co dzieje się z odpadami gumowymi na świecie, a w szczególności ze zużytymi oponami stanowiącymi źródło problemu. W skali globalnej mówimy o ponad 31 mln ton złomu gumowego. Z rys. 4 wynika, że najwięcej opon poddawanych jest recyklingowi materiałowemu – 42%; odzyskowi energetycznemu poddawane jest 15%; jedynie 2% zużytych opon wykorzystywanych jest w inżynierii lądowej; 12% stanowią zużyte opony nieodzyskane od użytkowników i aż 29% zużyte opony odebrane od użytkowników w niewiadomym celu (rynek chiński).
Rys. 4. Sposoby zagospodarowania zużytych opon w skali światowej
W Europie w 2018 r. zagospodarowano ponad 3,2 mln ton (91%) zużytych opon, co czyni ją jednym z najbardziej zaawansowanych pod tym względem regionów świata. Szacuje się, że 45% opon z tej liczby poddaje się recyklingowi materiałowemu, 28% odzyskowi energetycznemu, 12% stanowi handel oponami częściowo zużytymi (eksport), a 6% poddaje się bieżnikowaniu (rys. 5).
Rys. 5. Sposoby zagospodarowania zużytych opon w Europie (źródło: ETRMA)
Z danych gromadzonych przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Opon i Gumy (European Tyre & Rubber Manufacturers Association – ETRMA) wynika, że od roku 1996 znacząco wzrosło zainteresowanie przetwórców recyklingiem materiałowym, nieznacznie zwiększył się odzysk energii, natomiast procentowy udział opon bieżnikowanych zmniejszył się o połowę.
W Polsce odzyskuje się 79% zużytych opon. Poddawane są one głównie recyklingowi energetycznemu – około 60% zebranego tonażu zużytego ogumienia trafia do pieców cementowni, jako uzupełnienie wsadu paliwowego, zaś ponad 15% stanowi odzysk materiałowy. W naszym kraju nadal popularne jest bieżnikowanie opon do samochodów ciężarowych. Stanowią one ok. 20% sprzedawanych rokrocznie opon. Na pewno nie bez znaczenia pozostaje fakt, że bieżnikowana opona jest dużo tańsza (nawet o połowę) od opony fabrycznie nowej.
Recykling materiałowy polega na ponownym przetworzeniu odpadów w produkty o wartości użytkowej. W przypadku zużytych opon i innych poeksploatacyjnych wyrobów gumowych podstawowym procesem umożliwiającym ich powtórne użycie jest rozdrabnianie. W wyniku rozdrabniania opon uzyskujemy frakcje o różnych rozmiarach: strzępy (300–40 mm), chipsy (50–10 mm), granulaty (10–1 mm) oraz miał gumowy (dwa gatunki o frakcjach 0–1 mm lub 0–0,5 mm).
Odpady gumowe najczęściej rozdrabnia się w temperaturze otoczenia za pomocą specjalnych młynów i granulatorów lub mieli się je na walcarkach. Materiały tekstylne, np. włókna kordu oponowego, oddziela się pneumatycznie, zaś kawałki metalu za pomocą elektromagnesu lub separatorów bębnowych. „Rozdrabnianie w temperaturze otoczenia” jest pojęciem umownym, bowiem w trakcie procesu wydzielają się znaczne ilości ciepła. Miał gumowy należy schłodzić, aby uniknąć jego samozapalenia. Trzeba podkreślić, że ten proces jest bardzo energochłonny i towarzyszy mu duża emisja hałasu.
Drugą w kolejności, stosowaną niekiedy w połączeniu z wyżej opisaną, jest metoda kriogeniczna. W metodzie tej wstępnie pocięte odpady gumowe chłodzi się ciekłym azotem i rozdrabnia za pomocą młynów młotkowych. Dodatkowym źródłem recyklatu jest produkt uboczny powstający przy bieżnikowaniu opon, tzw. ścier gumowy, o wielkości cząstek 0–40 mm.
Granulat gumowy z recyklingu ma wiele zastosowań. W połączeniu z odpowiednim lepiszczem wykorzystywany jest do budowy bezpiecznych nawierzchni sportowych na boiskach i placach zabaw (w tym przypadku dolne warstwy; tutaj powierzchnia wykonana jest z granulatu EPDM typu virgin). Rozdrobnione odpady na bazie kauczuków EPDM, pochodzące od zdefiniowanych dostawców z branży motoryzacyjnej czy AGD, mogą być wykorzystane jako wsyp uzupełniający do sztucznej trawy na boiskach krytych i otwartych (osobiście nie polecam w tym celu stosować granulatów oponowych, ze względu na specyficzny, długo utrzymujący się zapach; dość nieprzyjemny, zwłaszcza w słoneczny dzień, kiedy sztuczna murawa mocno się nagrzeje). Można wytwarzać z niego płyty wibroizolacyjne, izolacje dźwiękochłonne, separatory i ograniczniki parkingowe oraz bariery ochronne.
