La industri alas kaki dan kulit Negara ini sedang menghadapi momen perubahan besar, di mana Sepatu yang peduli terhadap lingkungan. Pengelolaan limbah kulit semakin penting: setiap tahun ribuan ton limbah kulit dihasilkan, sebagian besar berakhir di tempat pembuangan sampah atau dibakar di insinerator. Dalam konteks di mana peraturan lingkungan semakin ketat, melanjutkan pengelolaan limbah ini seperti biasa bukanlah pilihan yang realistis lagi.
Dengan skenario ini, proyek-proyek seperti RECUBIC, dipimpin oleh ITE dan InescopMereka menunjukkan bahwa masalah ini dapat diatasi dan sisa-sisa kulit dapat diubah menjadi sumber daya bernilai tambah tinggi. Berkat pirolisis, teknologi perlakuan panas tanpa oksigen, limbah ini berubah dari masalah lingkungan dan ekonomi menjadi sesuatu yang bermanfaat. biochar kaya nitrogen, minyak dengan nilai kimia tinggi dan gas sintesis dengan nilai guna energi, menyelaraskan sektor ini dengan ekonomi sirkular dan dekarbonisasi.
Sektor kunci dengan masalah limbah kulit yang serius.
La Komunitas Valencia mencakup sekitar setengahnya. dari perusahaan-perusahaan di industri kulit dan alas kaki Spanyol. Spesialisasi yang kuat ini juga memiliki sisi negatifnya: sektor ini menghasilkan setiap tahun ribuan ton limbah pasca-industri —potongan sisa, bagian yang cacat, sisa kulit, dll.— yang sebagian besar berakhir di tempat pembuangan sampah.
Selain potongan padat, manufaktur kulit menghasilkan debu pengamplasan, lumpur limbah, lumpur, dan produk sampingan lainnya terkait dengan berbagai tahapan penyamakan kulit, banyak di antaranya mengandung garam kromium dan senyawa kimia lainnya. Seluruh aliran limbah ini memiliki komposisi yang kompleks. menghambat pemanfaatan material atau energinyaHal ini menjelaskan mengapa hanya ada sedikit contoh daur ulang dalam skala industri dan, biasanya, di fasilitas dengan kapasitas rendah.
Salah satu aspek yang sangat sensitif adalah pengelolaan kulit yang disamak kromyang tetap menjadi sistem yang paling banyak digunakan di seluruh dunia—sekitar 90% kulit mentah disamak dengan garam kromium trivalen. Meskipun jenis penyamakan ini menawarkan keuntungan signifikan dalam kinerja mekanik, kekuatan, dan stabilitas dimensi, ia juga membawa risiko: kromium trivalen, yang stabil dan tidak berbahaya dalam keadaan aslinya, dapat teroksidasi menjadi kromium heksavalen, suatu senyawa yang diklasifikasikan sebagai karsinogenik, jika terkena kondisi oksidasi tertentu atau pembakaran yang tidak terkontrol.
Masalahnya semakin memburuk ketika Limbah kulit dicampur dengan bahan lain.Bahan-bahan tersebut terpapar suhu tinggi dengan adanya oksigen atau ditangani di pabrik yang tidak dirancang untuk jenis aliran tersebut. Dalam kondisi ini, transisi dari Cr(III) ke Cr(VI) menjadi kemungkinan nyata, dengan dampak yang ditimbulkan terhadap kesehatan dan lingkungan.
Lebih buruk lagi, situasi regulasi menjadi semakin menuntut: Undang-Undang Nomor 7 Tahun 2022 tentang Limbah dan Tanah yang Terkontaminasi —sesuai dengan arahan Eropa— melarang, mulai tahun 2025, pembakaran dan penimbunan sampah sampah organik Secara spesifik, ini merujuk pada limbah industri dari tekstil dan produk serupa. Ini secara langsung mencakup limbah kulit, itulah sebabnya sektor ini dipaksa untuk mencari alternatif yang layak agar tidak melanggar hukum.
Dalam kerangka kerja baru ini, hal-hal berikut juga diperkuat: Tanggung Jawab Produsen yang Diperluas (EPR)Hal ini mengharuskan perusahaan untuk terlibat dalam pengelolaan limbah yang dihasilkan oleh produk mereka sepanjang siklus hidupnya: mulai dari desain dan pemilihan material hingga pengumpulan, pengolahan, dan pemulihan limbah pasca-konsumsi. Dengan cara ini, kulit tidak lagi hanya menjadi material teknis yang unggul, tetapi juga menjadi tantangan pengelolaan jangka panjang.
Pirolisis sebagai alternatif bersih untuk mengubah limbah kulit menjadi biochar.
Dengan mempertimbangkan skenario regulasi dan lingkungan ini, maka Pirolisis muncul sebagai solusi teknologi utama. untuk pengolahan lanjutan limbah kulit. Pirolisis adalah proses termokimia yang melibatkan pemanasan material hingga suhu tinggi dalam kondisi hampir tanpa oksigen, sehingga pembakaran tidak terjadi, melainkan dekomposisi terkontrol dari bahan organik.
Jika diterapkan pada kulit, pirolisis menghasilkan tiga fraksi utamaDi satu sisi, diperoleh karbon padat dengan luas permukaan spesifik yang tinggi dan porositas internal yang luar biasa; di sisi lain, minyak pirolisis dengan senyawa-senyawa yang menarik secara kimia; dan, akhirnya, sebuah gas sintesis atau syngas yang dapat digunakan untuk keperluan energi. Distribusi antara fraksi-fraksi ini bergantung pada parameter seperti suhu, waktu tinggal, atau laju pemanasan.
Ketika kondisinya tepat, fraksi mayoritas adalah biochar berporidengan struktur kaya nitrogen yang berasal dari protein kulit. Arang ini dapat digunakan sebagai bahan filtrasi, pendukung katalis, perbaikan agronomi, atau bahkan sebagai komponen dalam perangkat penyimpanan energi. Bahkan, luas permukaannya yang tinggi dan keberadaan gugus fungsional nitrogen melipatgandakan potensi aplikasinya.
Salah satu keunggulan utama pirolisis dibandingkan pembakaran konvensional adalah bahwa Hal ini memungkinkan sebagian besar kromium untuk diimobilisasi dalam fase padat. terdapat pada kulit yang disamak, sehingga mengurangi risiko pembentukan kromium heksavalensi. Tahap pemurnian dan aktivasi karbon selanjutnya memungkinkan penyempurnaan lebih lanjut dari kontrol ini, sehingga produk akhir dapat digunakan dengan aman dalam aplikasi lingkungan yang menuntut.
Di bidang ini, pusat-pusat teknologi seperti Inescop (Pusat Teknologi Alas Kaki) ITE (Institut Teknologi Energi) telah mengumpulkan pengalaman selama bertahun-tahun. Dalam pekerjaan sebelumnya, Inescop berkolaborasi dengan Institut Material Universitas di Universitas Alicante untuk mendemonstrasikan kapasitas biochar yang berasal dari kulit samak untuk menahan gas beracun seperti hidrogen sulfida (H2S) dalam aliran biogas, membuka pintu bagi aplikasi di instalasi pengolahan limbah dan biodigester.
RECUBIC: pemanfaatan limbah kulit menjadi biochar bernilai tinggi
Basis pengetahuan ini adalah fondasi tempat semua ini dibangun. RECUBIC (Revalorisasi Limbah Kulit Menjadi Biochar untuk Aplikasi dalam Pengolahan Lingkungan)Inisiatif ini didanai oleh IVACE+i dan Uni Eropa melalui Program Operasional ERDF Komunitas Valencia 2021-2027. Proyek ini, dengan berbagai berkas (misalnya, IMDEEA/2025/54 dan IMDEEA/2025/96) tergantung pada bidang kerja spesifiknya, dikembangkan antara tahun 2025 dan 2026 dan memiliki anggaran hampir 360.000 euro.
El ITE mengkoordinasikan inisiatif tersebut.memberikan keahliannya dalam proses energi dan pirolisis, sementara Inescop bertanggung jawab atas bagian yang berkaitan dengan kulit.Kolaborasi ini mencakup karakterisasi limbah pasca-industri, evaluasi berbagai jenis limbah, pemilihan sampel representatif, dan penentuan kondisi operasi yang sesuai. Hal ini memastikan pendekatan komprehensif, mulai dari asal limbah hingga validasi produk yang dihasilkan.
Tujuan utama RECUBIC adalah Mengembangkan dan mengoptimalkan proses pirolisis spesifik untuk limbah kulit. Hal ini memungkinkan bahan-bahan tersebut diubah menjadi produk bernilai tambah tinggi: biokarbon aktif untuk remediasi lingkungan, minyak dengan potensi penggunaan kimia atau bahan bakar terbarukan, dan gas sintesis untuk aplikasi energi. Semua ini sambil menjamin kelayakan teknis, ekonomi, dan lingkungan dari skema yang diusulkan.
Sepanjang proyek ini, pekerjaan dilakukan pada Identifikasi dan klasifikasi berbagai aliran limbah. Dihasilkan oleh industri alas kaki dan barang kulit: sisa-sisa kulit yang disamak krom, sisa-sisa berbagai proses finishing, campuran dengan tekstil, dll. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa proses yang dikembangkan seluas dan dapat direplikasi mungkin, sehingga dapat diterapkan pada berbagai macam produk sampingan dengan adaptasi minimal.
Pada bagian proses, ITE dan Inescop berfokus pada hal-hal berikut: optimasi fraksi karbonDengan menyesuaikan suhu, atmosfer, waktu, dan kemungkinan tahapan aktivasi kimia atau fisik, tujuannya adalah untuk mendapatkan karbon berpori dengan luas permukaan tinggi, struktur kaya nitrogen, dan fungsionalitas yang sesuai untuk berbagai penggunaan: mulai dari filter air dan udara hingga elektrokatalis atau pupuk pertanian.
Secara paralel, Komposisi dan kinerja minyak pirolisis dan gas sintesisPendekatan ini menilai kesesuaiannya sebagai bahan bakar hayati, campuran pembakaran untuk boiler atau mesin, atau sebagai prekursor untuk industri kimia. Pendekatan ini memungkinkan untuk memaksimalkan penggunaan setiap fraksi yang dihasilkan, meminimalkan limbah, dan mematuhi prinsip-prinsip ekonomi sirkular.
Aplikasi lingkungan dari biochar kulit
Los biochar aktif dari limbah kulit Bahan-bahan ini diposisikan sebagai material yang sangat serbaguna dalam bidang pengolahan lingkungan. Berkat struktur berpori dan keberadaan nitrogen dalam matriks karbonnya, bahan ini dapat bersaing dengan karbon aktif konvensional yang berasal dari fosil dan bahkan meningkatkan beberapa karakteristik kinerjanya.
Salah satu kalimat yang paling menonjol adalah penggunaannya sebagai adsorben gas polutanHal ini sangat relevan terutama pada sistem di mana hidrogen sulfida (H2S) dihasilkan, gas beracun dan korosif yang sering ditemukan di biodigester dan digester anaerobik. Uji coba sebelumnya yang dipimpin oleh Inescop telah menunjukkan kemampuan karbon ini untuk secara efektif menahan H2S, sehingga meningkatkan kualitas biogas.
Aplikasi kunci lainnya adalah penangkapan karbon dioksida (CO2) dalam aliran industri dengan konsentrasi gas ini yang tinggi, seperti yang terkait dengan produksi semen. Proyek RECUBIC mencakup pengujian spesifik untuk mengevaluasi perilaku biochar dalam kondisi emisi CO2 nyata, mencari solusi yang berkontribusi pada dekarbonisasi sektor tersebut.
Di sektor air, biochar kulit sedang diuji sebagai bahan penyaring untuk menghilangkan kontaminan dalam air limbahtermasuk senyawa-senyawa baru dan zat-zat yang sulit dihilangkan dengan teknologi konvensional. Tingkat porositas dan kimia permukaan batubara yang tinggi merupakan kunci untuk menjebak berbagai macam kontaminan.
Selanjutnya, integrasi material-material ini dieksplorasi dalam proses pengomposan dan peningkatan biodegradasiDengan memanfaatkan kemampuannya untuk menahan nutrisi, menstabilkan lingkungan, dan mendorong aktivitas mikroba, biochar dapat bertindak sebagai bahan perbaikan agronomis pada tanah pertanian, meningkatkan retensi air, aerasi, dan kesuburan, sekaligus mengikat karbon secara lebih stabil di dalam tanah.
Selain itu, sifat batubara yang kaya nitrogen membuka peluang untuk penggunaannya sebagai... elektrokatalis dalam proses elektrokimiaIni termasuk reaksi untuk produksi hidrogen hijau atau hidrogen peroksida (H2O2). Dengan mengganti material mulia seperti platinum dengan karbon canggih yang lebih ekonomis, biaya dapat dikurangi dan keberlanjutan teknologi baru secara keseluruhan dapat ditingkatkan.
Validasi industri dan kolaborasi dengan perusahaan terkemuka
Salah satu fitur utama RECUBIC adalah bahwa program ini tidak terbatas pada penelitian laboratorium: Sejak awal, platform ini dirancang dengan fokus yang kuat pada industri.Untuk mencapai hal ini, proyek ini bergantung pada kolaborasi perusahaan dari berbagai sektor yang berkontribusi dalam hal limbah, kondisi operasional nyata, dan skenario penggunaan spesifik untuk material yang dikembangkan.
Di antara perusahaan yang berkolaborasi adalah Çimsa Cementos España, pemimpin internasional dalam bidang semen putih. Perannya di RECUBIC berfokus pada... evaluasi efektivitas biochar dalam penangkapan CO2 dalam aliran gas prosesnya. Perusahaan menyediakan data tentang laju aliran, suhu, dan komposisi gas yang dikeluarkan, yang merupakan landasan pengujian realistis untuk memvalidasi solusi yang diusulkan.
Dalam konteks siklus air terpadu, FACSA (Sociedad de Fomento AgrÃcola Castellonense, SA), yang merupakan bagian dari Gimeno Group, bertanggung jawab atas pengujian biochar dalam menahan kontaminan dalam air limbahMemanfaatkan pengalamannya dalam pengolahan air dan pengelolaan sumber daya. Sementara itu, SAV (Petani Vega de Valencia) Lembaga ini memasok air limbah dari instalasi pengolahannya untuk melakukan pengujian tambahan mengenai efektivitas material berkarbon tersebut.
Pada fase penyediaan bahan baku, Potongan DIAFA, sebuah bisnis keluarga di sektor alas kaki, memberikan kontribusi limbah pasca-industri dari kulit yang disamak krom dan memberikan informasi rinci tentang asal-usulnya, perawatan sebelumnya, dan proses pembentukannya. Pengetahuan ini sangat penting untuk mengidentifikasi aliran limbah yang paling melimpah dan representatif dan oleh karena itu, untuk merancang proses pirolisis yang masuk akal dalam skala sektoral.
Perusahaan SUEZ Solusi Cerdas & Lingkungan, yang mengkhususkan diri dalam solusi untuk memantau dan menangani kontaminan di air, tanah, dan udara, memverifikasi kinerja karbon aktif dalam kondisi dunia nyataSecara spesifik, penelitian ini mengevaluasi penghilangan H2S dalam aliran gas keluar dari biodigester yang dipasang di Instalasi Pengolahan Air Limbah Rincón de León (Alicante), yang memungkinkan hasil laboratorium untuk dibandingkan dengan instalasi operasional.
Di bidang teknologi canggih dan energi bersih, perusahaan asal Valencia ini MATTECO, yang didedikasikan untuk nanoteknologi dan material untuk produksi hidrogen hijau, berpartisipasi dalam evaluasi karbon sebagai elektrokatalis untuk proses elektrolisis dan produksi hidrogen peroksida. Bidang ini membuka peluang menarik untuk menunjukkan bahwa biochar kulit dapat bersaing dengan katalis berbasis logam mulia, mengurangi biaya dan dampak lingkungan.
Akhirnya, Percobaan dan Pengembangan Pertanian SinyentDengan laboratorium sendiri dan pengalaman dalam uji coba agronomi, lembaga ini bertanggung jawab atas... untuk memvalidasi penerapan biochar sebagai bahan perbaikan tanah dan pendukung pengomposan.Pengujian mereka bertujuan untuk mengukur peningkatan kesuburan tanah, retensi nutrisi, dan peningkatan biodegradasi bahan yang dapat dikomposkan, sehingga melengkapi rangkaian aplikasi biochar.
Ekonomi sirkular, kemampuan replikasi, dan potensi di luar kulit.
Pendekatan RECUBIC sangat sesuai dengan prinsip-prinsip ekonomi sirkularAlih-alih mengekstraksi sumber daya baru untuk memproduksi material, proses ini dimulai dengan limbah yang sudah dihasilkan oleh industri kulit dan memberikannya kehidupan kedua dalam bentuk produk dengan nilai tambah yang lebih tinggi. Hal ini mengurangi tekanan pada sumber daya alam, mencegah penumpukan limbah di tempat pembuangan sampah, dan membantu mengurangi dampak lingkungan lainnya, seperti emisi gas rumah kaca.
Meskipun proyek ini awalnya dikembangkan di Komunitas Valencia, Model ini sangat cocok diterapkan di wilayah lain. dengan struktur industri yang serupa. Spanyol adalah pengekspor kulit mentah terbesar ketujuh di dunia, menyumbang sekitar 4,4% dari ekspor global, dan terbesar kedelapan untuk kulit samak, dengan 3,5% dari total. Angka-angka ini memberikan gambaran tentang potensi besar penerapan teknologi seperti pirolisis limbah kulit, tidak hanya secara nasional tetapi juga internasional.
Dalam skala global, diperkirakan bahwa Industri kulit menghasilkan sekitar 6 juta ton limbah per tahun.Hal ini menjadikan pengelolaan arus tersebut sebagai prioritas untuk keberlanjutan sektor ini. Inisiatif seperti RECUBIC menawarkan peta jalan konkret untuk mengubah masalah yang meluas menjadi sumber peluang teknologi dan bisnis.
Selain itu, pihak yang bertanggung jawab atas proyek tersebut menunjukkan bahwa Potensi pirolisis tidak terbatas pada kulit.Teknologi yang sama dapat digunakan untuk memanfaatkan berbagai macam limbah: sisa-sisa kehutanan (serpihan pinus, ranting hasil pemangkasan), limbah pertanian (jerami, kulit kacang, biji zaitun), lumpur limbah, atau bahkan limbah tekstil yang sulit didaur ulang. Fleksibilitas ini membuka pintu bagi generasi baru solusi yang berfokus pada pemanfaatan limbah, dengan aplikasi di bidang energi, lingkungan, dan pertanian.
Dari perspektif bisnis, proyek ini berkontribusi pada daya saing kain industriDengan memungkinkan perusahaan di sektor tekstil, alas kaki, air, semen, dan energi untuk mengeksplorasi ceruk bisnis baru yang terkait dengan material berkelanjutan, hal ini memfasilitasi adaptasi mereka terhadap konteks di mana tuntutan lingkungan dan penggunaan sumber daya yang bertanggung jawab bukan lagi pilihan, melainkan persyaratan untuk tetap kompetitif.
RECUBIC juga mencakup tindakan penyebaran dan transferKegiatan-kegiatan ini meliputi lokakarya teknis, publikasi khusus, dan kolaborasi dengan perusahaan di sektor energi dan lingkungan. Tujuannya adalah untuk memperkuat dampak proyek, berbagi hasilnya dengan industri lain, dan mempercepat adopsi solusinya dalam berbagai konteks produksi.
Jika dilihat secara keseluruhan, komitmen untuk mentransformasi Limbah kulit diolah menjadi biochar dan produk bernilai lainnya. Hal ini menggambarkan bagaimana inovasi teknologi dan kolaborasi antara pusat penelitian dan perusahaan dapat mengubah limbah bermasalah menjadi sumber daya strategis. Dengan beralih dari tempat pembuangan sampah dan insinerator ke biochar aktif, minyak bermanfaat, dan gas sintesis, sektor kulit dan alas kaki tidak hanya mematuhi peraturan baru tetapi juga memperkuat keberlanjutannya, membuka peluang bisnis baru, dan memposisikan diri lebih baik untuk menghadapi tantangan lingkungan dan ekonomi di tahun-tahun mendatang.
