Nemeckí výskumníci vyvinuli recyklačný proces premieňajúci vedľajšie a odpadové produkty z výroby karbidových komponentov opäť na hodnotný karbid kremíka.
Karbid kremíka či karbid kremičitý je zlúčenina kremíka a uhlíka a jej chemický vzorec je SiC. Vďaka svojim vlastnostiam má tento materiál významnú úlohu v rôznych priemyselných a chemických odvetviach. Najvýznamnejšími vlastnosťami tohto karbidu je veľká tvrdosť a vysoká tepelná odolnosť. Karbid kremíka sa vyrába vo forme prášku od roku 1893 a pôvodne sa používal ako abrazívum (brusivo). V súčasnosti sa používa v širokom rozsahu najmä ako východiskový materiál pre rôzne komponenty elektrotechnického a elektronického priemyslu.
V prírode sa karbid nachádza veľmi zriedka, a to vo forme ojedinelého minerálu moissanit. Názov dostal podľa svojho objaviteľa, ktorým bol v roku 1893 Henri Moissan. Už dva roky pred ním však karbid kremíka laboratórne syntetizoval Edward Acheson. Spekaním zrniek karbidu vzniká veľmi tvrdá a ťažko opracovateľná keramika, ktorá má uplatnenie napríklad v brzdách vysokovýkonných automobilov aj v nepriestrelných vestách. Výroba karbidových komponentov je však energeticky náročná a emituje sa pri nej veľa CO2. Navyše pri výrobe vznikajú mnohé vedľajšie a odpadové produkty.
Výskumníci nemeckého Fraunhoferovho ústavu pre keramické technológie a systémy (IKTS) vyvinuli v spolupráci s firmou ESK-SiC nový, ekologický recyklačný proces RECO-SiC, ktorý spomenuté vedľajšie a odpadové produkty premení opäť na hodnotný karbid kremíka. Inovatívna metóda zvyšuje výťažok a znižuje závislosť od dovozu suroviny. Proces RECOSiC využíva vedľajšie produkty z Achesonovej metódy a v uzavretej peci špičkových parametrov ich premieňa na karbid kremíka vysokej čistoty. Výsledný produkt celého procesu je karbid v práškovej forme. Tento spôsob umožňuje spracúvať nielen vedľajšie produkty Achesonovho procesu, ale aj defektné či opotrebované komponenty s obsahom keramiky – ide napríklad o časticové filtre vznetových motorov.
Vo všeobecnosti je každý materiál s obsahom karbidu minimálne z 50 % vhodný na recyklovanie, ktorého výsledkom bude kvalitný karbid kremíka. V súčasnosti je recyklácia veľmi významná aj preto, lebo na dodávky karbidu kremíka z tradičných produkčných krajín, akými sú napríklad Čína či juhoamerické krajiny, sa nedá celkom spoľahnúť.
RM, foto Fraunhofer IKTS
