Treating nanoparticles for a greener future and a better world without CO

Using Nanotechnology for a
greener future and a better
world with reduced CO

Anwendungsbereiche

Hightech-Rohstoff Carbon Black

Industrieruß, auch Carbon Black genannt, ist ein schwarzer Hightech Industriewerkstoff welcher weltweit eingesetzt wird. Carbon Black besteht aus Kohlenstoff (Carbon) und wird im einem sogenannten „Furnace Prozess“ hergestellt. Als Rohstoff werden bei diesem Prozess hocharomatische Schwerölfraktionen eingesetzt, welche beispielsweise bei Cracking-Prozessen in einer Raffinerie entstehen.

Zunächst wird hierzu die Ölfraktion in eine Gasflamme gesprüht, wodurch die Rußbildung in einem feuerfesten Ofen (Furnace) ermöglicht wird.

Die dabei entstehenden Rußpartikel werden nach Abkühlung in einem Wärmetauscher durch ein Filtersystem separiert. Das hierdurch entstehende sehr feine Rußpulver wird anschließend in eine perlenartige Form gebracht, um das Volumen zu reduzieren und die Lagerung, den Transport aber auch die Verarbeitung weitestgehend ohne Rußstaub zu ermöglichen. Durch eine gezielte Prozessführung kann so eine Vielzahl von Carbon Black-Produkten für unterschiedlichste industrielle Anwendungsgebiete hergestellt werden. Weltweit werden derzeit ca. 14 Millionen Tonnen Carbon Black produziert und in verschiedenen Industrien als wichtiger Rohstoff eingesetzt.

Wo wird Carbon Black eingesetzt?

Fast jedes schwarze Gummi- oder Kunststoffprodukt enthält Carbon Black. Der mit Abstand größte Abnehmer für Carbon Black ist die Reifenindustrie. Knapp 70% der weltweit produzierten Menge wird für die Herstellung neuer Reifen verwendet. Weitere 20% werden in der Produktion technischer Gummiprodukte (z.B. Dichtungen, Formteile, Schwingungsdämpfer) eingesetzt. Die restlichen 10% an produziertem Carbon Black wird als essentieller Rohstoff in Kunststoffen, Farbpigmenten, Tonern und Druckfarbe verwendet.

  • Planet

    Weltweit werden ca.14 Millionen Tonnen Carbon Black produziert

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  • Ca. 70% davon werden in der Reifenindustrie verwendet, weitere 20% im Bereich technischer Gummiprodukte und 10% im Bereich Plastik & Farbstoff

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  • Der weltweite Bedarf an Carbon Black wächst jährlich um ca. 4,5%

Carbon Black
Rückgewinnung

Um 1 Tonne Carbon Black herzustellen, werden ca. 1,5 Tonnen fossile Rohstoffe und große Mengen Wasser verwendet. Während des Furnace Prozesses werden dabei pro hergestellter Tonne Carbon Black ca. 2,5 – 3,0 Tonnen COEmissionen freigesetzt. Damit trägt die Produktion von Carbon Black in starkem Maße zur Freisetzung von Treibhausgasen und den damit verbundenen Problemen bei. Um COEmissionen und den Verbrauch fossiler Rohstoffe und Wasser zu reduzieren müssen Verfahren zur effizienten Rückgewinnung von Carbon Black entwickelt und etabliert werden. Insbesondere Reifenabfälle gelten diesbezüglich als wichtigste Carbon Black Quelle.

Weltweit liegen ca. 4 Mrd. Altreifen auf Deponien und jährlich kommen etwa 1,8 Mrd. Altreifen hinzu. Wenn man berücksichtigt, dass ein durchschnittlicher PKW Reifen ca. 3 kg Carbon Black enthält, wird klar welch gigantisches Rohstofflager für Carbon Black theoretisch verfügbar ist.

Ein durchschnittlicher 10kg
PKW-Reifen enthält ca. 3kg
Carbon Black

Weltweit fallen pro Jahr ca.
1,8 Mrd. Altreifen an

Weitere ca. 4 Mrd. Altreifen
befinden sich weltweit

auf Deponien

Basisverfahren Pyrolyse: Grundstoff-Gewinnung

Durch einen thermischen Prozess (Pyrolyse) werden unter Ausschluss von Sauerstoff die Altreifen aufbereitet. Hierbei werden die organischen Verbindungen des Altreifens zunächst aufgespalten. Die im Prozess entstehenden Gase werden kondensiert, wodurch sogenanntes TPO (Tire Pyrolysis Oil) entsteht. Das erzeugte Öl wird verkauft und zur Energieerzeugung für industrielle Prozesse genutzt oder in Raffinerien weiterverarbeitet. Am Ende des Prozesses verbleibt ein kohlenstoffhaltiger Reststoff – das sogenannte Roh-recovered Carbon Black.

Dieser Reststoff enthält neben „Carbon Black“ allerdings auch bis zu 25% Asche, welche aus bei der Reifenherstellung genutzten Additiven besteht. Dies sind im Wesentlichen silikatische Verbindungen und Zinkkomponenten.

rCB Reinigungsverfahren

Nanotechnologie als Schlüssel für eine nachhaltige Zukunft

– Niels Raeder

RCB
Nanotechnologies

RCB Nanotechnologies hat sich des Problems der Asche-Verunreinigung angenommen, mit dem Ziel, den störenden Ascheanteil abzuspalten und ein qualitativ hochwertiges recovered Carbon Black wieder zu gewinnen. Hierdurch entstehen zwei entscheidende Vorteile:

Der Rückgewinnungs-prozess
im Überblick

Der Rückgewinnungsprozess
im Überblick

Schritt 1: Thermische Nachbehandlung des Roh-rCB

Da das Roh-rCB aus unterschiedlichen Pyrolyse-Anlagen stammt und somit Qualität und Eigenschaften des Materials stark schwanken, werden zunächst durch einen kontrollierten thermischen Prozess alle flüchtigen Ölrückstände und Polymerreste des Roh-rCB entfernt, ohne die Charakteristika des Carbon Black stark zu beeinflussen. Dieser erste Prozessschritt wurde speziell von RCB Nanotechnologies entwickelt, um das Material für die chemische Nachbehandlung vorzubereiten.

Schritt 2: Chemische Reinigung des Roh-rCB zur Wiedergewinnung des Carbon Black

Um ein Verfahren zur Wiedergewinnung des Carbon Blacks aus dem Roh-rCB zu entwickeln, hat RCB Nanotechnologies das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP beauftragt, eine Lösung für die Abspaltung des Ascheanteils vom Carbon Black zu entwickeln. Gleichzeitig soll der entfernte Ascheanteil nicht zu Abfall werden, sondern als Basis für die Gewinnung neuer Produkte dienen.

Das von Fraunhofer IBP entwickelte und zum Patent angemeldete Verfahren basiert auf einer nasschemischen (hydrothermalen) Behandlung des bereits thermisch behandelten Roh-rCB. Die Asche wird dabei nahezu vollständig extrahiert und in verwertbare Produkte gewandelt. Der Prozess entspricht hierbei neuesten ECO-Richtlinien und produziert keine toxischen Abfälle.

Das innovative Verfahren führt zu
drei hochwertigen Produkten

1. Recovered Carbon Black

Das rCB verfügt über einen Kohlenstoffanteil von +96%. Es wird auf eine sehr feine, homogene Partikelgröße von unter 10 µm gemahlen, pelletiert, getrocknet und anschließend verpackt. Somit wird es in der gleichen Form wie Standard-Carbon Black (auch Virgin Carbon Black) an die Kunden geliefert.

2. Siliziumdioxid basierte Produkte

Siliziumdioxid lieferbar in verschiedenen Formen (flüssig, pulverförmig) Beispielsweise für den Einsatz in Farben und Lacken, Baumaterialien, Kunststoffen, Reifen (Lauffläche) und Halbleitern.

3. Zink basierte Produkte

Pulverförmige Produkte für die Verwendung in Farben, Halbleitern, Pharmaprodukten, Reifen (Vulkanisation) und vielen weiteren Anwendungsgebieten.

Das Verfahren wird von Fraunhofer IBP fortlaufend weiterentwickelt und optimiert. Weitere Patentanmeldungen rund um den innovativen Prozess sind in Arbeit. RCB Nanotechnologies verfügt über die weltweite exklusive Lizenz zur Industrialisierung des Verfahrens und zur Vermarktung der neuartigen Produkte.

RCB Nanotechnologies wird…

… die neuartigen Produkte in eigenen industriellen Produktionsstättenin hohen Volumina sehr profitabel produzieren und weltweit vertreiben

… Roh-rCB von verschiedenen Anbietern aufkaufen und zu hochwertigen Produkten veredeln

… ein verlässlicher Partner für alle Kunden sein, die nachhaltig produzierte Rohstoffe für ihre Produkte suchen

Das Team

Niels Raeder
CEO & Founder RCB Nanotechnologies GmbH

Herr Raeder ist ein erfahrener Unternehmer, der den rCB-Produzenten Pyrolyx AG gegründet und über 10 Jahre als Vorstandsvorsitzender geführt hat. Über seine Beteiligungsfirma (Raeder Capital GmbH) hat er zusammen mit einer Reihe von strategischen Partnern die technologische Entwicklung des recovered Carbon Black vorangetrieben. Ergebnis und Grundlage des Geschäftsmodells der RCB Nanotechnologies ist das durch das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP angemeldete Patent zur Reinigung von Roh-rCB.

Jan Diercks
Geschäftsführer RCB Nanotechnologies GmbH

Herr Diercks ist Mitgründer der Pyrolyx AG und hat dort über zehn Jahre in der Geschäftsleitung (GM, Senior VP) die kommerzielle Geschäftsentwicklung und den Vertrieb verantwortet. Er verfügt über eine breite Vertriebs- und Marketingerfahrung in der chemischen Industrie (Bayer AG) und ein robustes Netzwerk in der Carbon Black- und recovered Carbon Black-Industrie. Herr Diercks ist für Business Development, sowie Marketing und Vertrieb verantwortlich.

Sven Eric Molzahn
Geschäftsführer RCB Nanotechnologies GmbH

Herr Molzahn war 15 Jahre lang in verschiedenen Führungspositionen für das US-Industrieunternehmen Honeywell tätig, zuletzt als EMEAI CFO der Aerospace & Defense Sparte und als General Manager des Fine Chemicals Segment. Er übernimmt die Verantwortung für Finanzen und Strategie sowie den Aufbau der übergreifenden Corporate Services.

Hanadi Dzabic
General Director RCB Nanotechnologija d.o.o. Sarajevo

Frau Dzabic hat zuvor als Senior Accounting Manager bei der Pyrolyx AG gearbeitet. Sie spricht eine Reihe europäischer Sprachen und hat Bosnisch und Kroatisch als Muttersprache. Frau Dzabic ist in der Aufbauphase als Projektmanagerin für den Aufbau der Produktionsgesellschaft in Sarajevo (BiH) verantwortlich und leitet die dortige Tochterfirma.

Fikret Dülger
Chief Technology Officer

Herr Dülger ist Mitgründer und ehemaliges Vorstandsmitglied (CTO) der Pyrolyx AG. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung mit Pyrolyse-Verfahren und hat mit seinem fundierten technischen Verständnis mehrere Entwicklungen zur Anlagentechnik patentieren lassen. Herr Dülger leitet die technische Umsetzung der neuen Technologie.

William Spire
Partner USA

Herr Spire ist seit über 20 Jahren als Technologie-Investor tätig und u.a. CEO der Heathside Ventures und Financial Advisor der Seraph Foundation. Mit seinem globalen Netzwerk orchestriert er strategische Partnerschaften und/oder Finanzierungen für (nachhaltige) Wachstumsunternehmen. Für RCB Nanotechnologies wird er den Aufbau in den USA verantworten.

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