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쌀 껍질에서 추출한 피렐리 실리카

02 Feb,2021

피렐리는 브라질 남부의 유명한 쌀 생산 중심지인 산타 카타리나에 있는 자사 공장에서 쌀 껍질에서 실리카를 추출할 수 있는 공정을 개발했다.

원본: http://annual-sustainability-report-2013.pirelli.it/en/environmental-dimension/research-and-development-raw-materials/silica-rice-husks#.YBjt_DOBqrA

 

쌀 껍질에서 추출한 실리카

실리카는 타이어에 사용되어 롤링 저항을 감소시켜 특히 젖은 상태에서 노면 고정력을 감소시키지 않으면서 차량 효율을 향상시킵니다.피렐리는 더욱 지속 가능한 소재에 대한 연구에서 전통적인 가공 방식에 대한 대체 소재를 모색함으로써이 원료에 집중했습니다.

 

 

이 그룹은 브라질 남부의 유명한 쌀 생산 중심지인 산타 카타리나에 있는 자사 공장에서 쌀 껍질에서 규소를 추출할 수 있는 공정을 개발했다.쌀껍질은 쌀알의 겉껍질이다.쌀껍질은 생쌀 무게의 20%를 차지하며, 쌀 가공의 주요 고물을 대표한다.세계 쌀 생산량을 감안할 때, 쌀껍질은 세계 여러 지역에서 엄청나게 많이 구할 수 있다.벼껍질은 이미 가축을 위한 침구류로부터 유기비료, 전력발전을 위한 고체연료에 이르기까지 다소간 정교한 많은 응용이 있다.실제로 쌀 껍질은 14 MJ/kg에 달하는 상당한 에너지 함유량을 가지고 있다.그러나 아직 개발이 덜 된 지역에서는 그 가치를 인정받지 못하고 있으며, 그 잠재력을 활용하지 못한 채 현장에서 불태워지고 있다.

흥미로운 수준의 에너지 함량 이외에도 쌀껍질은 무게의 약 18%를 차지하는 높은 실리카 함량으로 대표되는 또 다른 exploitable 특성을 가지고 있다.전통적인 공정에서 실리카는 일반적으로 모래인 결정성 실리카를 물과 가성소다 (NaOH) 용액에 용해시키는 화학적 공정으로 만들어진다.이 과정의 첫 번째 단계의 결과는 규산 나트륨이다.그런 다음 산 (일반적으로 황산)을 첨가하여 주생성물로서 규소 침전물을 얻고 부산물로서 황산나트륨을 얻는다.결정성 규소와 가성소다의 반응에는 엄청난 양의 열에너지가 필요하다.하지만 쌀 껍질을 태울 때, 그 결과 재는 최대 잔류 탄소 함량이 8%인 비결정 규소로 구성됩니다.결정성 실리카와 비교하여,이 실리카는 초기 반응에서 훨씬 더 적은 에너지를 필요로 합니다.따라서이 바이오매스가 실리카 침전물의 생산에 이상적인 원료를 구성할 수 있음을 쉽게 상상할 수 있습니다.쌀껍질을 적절한 방법으로 태우면 생산에 필요한 모든 열에너지를 발생시킬 수 있으며, 동시에 비결정성 실리카가 기존 방식보다 훨씬 낮은 온도에서 반응한다.

생산 공정이 열적 자급자족이기 때문에 쌀 껍질로부터 실리카를 생산하면 에너지 회수가 가능할 뿐만 아니라 CO2배출량을 크게 줄일 수 있는데, 정확히 말하면 필요한 모든 열에너지가 재생 가능한 바이오매스의 연소에서 나오기 때문이다.이 처리 활동은 이탈리아 환경부와 협력하여 수행 중인 연구 프로젝트에 포함되었습니다.

이 프로젝트에 대한 자세한 내용은이 보고서의 사회적 차원 장에 있는"기관 및 공공 행정과의 관계"섹션에서 찾을 수 있습니다.초기 분석에 따르면이 과정은 탄소 발자국 측면에서 큰 이점을 제공합니다.쌀껍질로 만든 피렐리 실리카는 전통적인 가공 기술로 만든 실리카와 비교할 때 탄소 발자국을 90% 이상 줄일 수 있다.

피렐리에 의한 쌀 껍질로부터의 실리카 생산은 재료 분야의 혁신이 완전히 지속 가능할 수 있다는 것을 보여주는 명확한 사례로, 그렇지 않으면 부분적으로만 재사용될 부산물의 개발과 생산 과정의 환경 지속 가능성에 모두 기여합니다.이러한 모든 이점에는 프로세스의 효율성과 즉시 관련될 수 있는 경제적 이점이 동반됩니다.

이 프로젝트는 2013년 초에 세계에서 가장 권위 있는 신문 중 하나인 이코노미스트에도 보도되었다.피렐리 (Pirelli)에 대한 전문 기사에서,이 정기 간행물은 재생 가능한 자원으로부터 얻은 물질의 사용에 따른 환경적 이점을 언급했다.피렐리는 2017년까지 쌀껍질에서 얻은 실리카의 사용처를 프리미엄 타이어로 확대한다는 목표를 세웠다.

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