الوقود المشتق من الإطارات

يتكون الوقود المشتق من الإطارات (TDF) من إطارات خردة ممزقة . ويمكن خلط الإطارات بالفحم أو أنواع وقود أخرى، مثل الخشب أو النفايات الكيميائية، لحرقها في أفران الخرسانة أو محطات توليد الطاقة أو مصانع الورق . وخلص برنامج اختبار أجرته وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) إلى أنه، باستثناء انبعاثات الزنك ، لا يُتوقع أن تختلف الانبعاثات المحتملة من الوقود المشتق من الإطارات اختلافًا كبيرًا عن أنواع الوقود الأحفوري التقليدية الأخرى، طالما أن الاحتراق يتم في جهاز احتراق مصمم ومُدار ومُصان جيدًا. ^{[ 1 ]}

في الولايات المتحدة عام 2017، تم حرق حوالي 43% من إطارات السيارات المستعملة (1,736,340 طنًا أو 106 ملايين إطار) كوقود مشتق من الإطارات. وكان قطاع صناعة الإسمنت أكبر مستهلك لهذا الوقود بنسبة 46%، يليه قطاع صناعة اللب والورق بنسبة 29%، ثم قطاع الكهرباء بنسبة 25%. كما استُخدم 25% أخرى من الإطارات المستعملة في صناعة المطاط المطحون، بينما تم التخلص من 17% في مكبات النفايات، واستُخدمت النسبة المتبقية البالغة 16% في أغراض أخرى. ^{[ 2 ]}

تاريخيًا، لم يكن هناك استخدام واسع النطاق لإطارات السيارات المستعملة سوى حرقها، بحيث يواكب حجم النفايات المتولدة سنويًا. تُنتج الإطارات طاقةً تُعادل طاقة البترول ، وطاقةً تزيد بنحو 25% عن طاقة الفحم. يُعد حرق الإطارات أقل أهميةً من إعادة تدويرها في الحد من النفايات ، ولكنه أفضل من دفنها في مكب نفايات ، حيث يُحتمل نشوب حرائق خارجة عن السيطرة أو تكاثر نواقل الأمراض كالبعوض. ^{[ 3 ]} يُعد الوقود المُشتق من الإطارات حلاً مؤقتًا لمشكلة نفايات الإطارات المستعملة. قد تُوفر التطورات في تكنولوجيا إعادة تدوير الإطارات ^{[ 4 ]} حلاً بديلاً عن الحرق، وذلك من خلال إعادة استخدام المواد المُشتقة من الإطارات في تطبيقات واسعة النطاق.

يُستهلك الوقود المشتق من الإطارات عادةً على شكل مواد مُقطّعة أو مُكسّرة بعد إزالة معظم الأسلاك المعدنية من الأحزمة الفولاذية للإطار. نُشرت الخصائص التحليلية لهذه المادة المُكرّرة في دراسة بعنوان "الوقود المشتق من الإطارات الخردة مع إزالة أكثر من 96% من الأسلاك". ^{[ 5 ]}

تتكون الإطارات عادةً من حوالي 1 إلى 1.5% من أكسيد الزنك ، ^{[ 6 ]} وهو مكون معروف يُستخدم في صناعة الإطارات، كما أنه سام للحياة المائية والنباتية. ويعود محتوى الكلور في الإطارات بشكل أساسي إلى بطانة مطاط البوتيل المكلور التي تُبطئ معدل تسرب الهواء. وتُعد جمعية مصنعي المطاط (RMA) مصدرًا ممتازًا لبيانات التركيب وغيرها من المعلومات المتعلقة بالإطارات. يُعد استخدام الوقود المشتق من الإطارات (TDF) لإنتاج الحرارة أمرًا مثيرًا للجدل نظرًا لاحتمالية إنتاج السموم. وتشير التقارير إلى إنتاج ثنائي بنزوديوكسينات وفورانات متعددة الكلور أثناء عملية الاحتراق، وهناك أدلة تدعم صحة ذلك في بعض ظروف الحرق. كما تُنتج سموم أخرى مثل أكاسيد النيتروجين (NOx) وأكاسيد الكبريت (SOx) والمعادن الثقيلة، إلا أنه ليس من الواضح ما إذا كانت مستويات هذه السموم أعلى أم أقل من مستوياتها في محارق الفحم والنفط التقليدية. ^{[ 7 ]}

على الرغم من أن الجدل البيئي المحيط باستخدام هذا الوقود واسع ومتنوع، فإن أقوى الأدلة على سميته تأتي من وجود الديوكسينات والفيورانات في غازات المداخن. كما وُجد أن الزنك يذوب في مياه الأمطار، من المطاط الممزق، بمستويات سامة للغاية للحياة المائية والنباتات. ^{[ 8 ]}

أظهرت دراسة أجريت في التسعينيات حول محتوى الديوكسين والفيوران ^{[ 9 ]} في غازات المداخن في مجموعة متنوعة من مصانع الإسمنت والورق والغلايات ومحطات توليد الطاقة، تباينًا واسعًا وغير متسق في انبعاثات الديوكسين والفيوران عند استخدام وقود الديزل الحيوي المشتق جزئيًا مقارنةً بالمنشآت نفسها التي تعمل بالفحم فقط. فقد أضافت بعض المنشآت نسبة ضئيلة تصل إلى 4% من وقود الديزل الحيوي المشتق، وشهدت زيادة في انبعاثات الديوكسين والفيوران تصل إلى 4140%. بينما أضافت منشآت أخرى نسبة تصل إلى 30% من وقود الديزل الحيوي المشتق، وشهدت زيادة في انبعاثات الديوكسين والفيوران لا تتجاوز 58%. في حين استخدمت منشآت أخرى نسبة تصل إلى 8% من وقود الديزل الحيوي المشتق، وشهدت انخفاضًا في انبعاثات الديوكسين والفيوران يصل إلى 83%. وأجرت إحدى المنشآت أربع تجارب، أسفرت اثنتان منها عن انخفاض في الانبعاثات، بينما أسفرت الاثنتان الأخريان عن زيادتها. كما أجرت منشأة أخرى أربع تجارب أيضًا، وشهدت زيادات متفاوتة بشكل كبير في الانبعاثات. ^{[ 1 ]}

أظهرت دراسة أجريت عام 2004 أن احتراق مطاط الإطارات يُنتج انبعاثات هائلة من المركبات العطرية متعددة الحلقات ، تفوق على الأقل انبعاثات الفحم وحده بمقدار مئتي ضعف. وخلصت الدراسة إلى أن "التلوث الجوي يزداد بشكل كبير عند استخدام مطاط الإطارات كوقود. لذا، ينبغي استخدام متغيرات احتراق مختلفة عن تلك المستخدمة في احتراق الفحم لتجنب التلوث الجوي بالملوثات السامة والمسببة للطفرات والمسرطنة ، بالإضافة إلى أنظمة تنقية الغازات الساخنة وأنظمة احتجاز أكاسيد الكربون ". ^{[ 10 ]}