Parmi les procédés de conversion par décomposition thermiques possibles pour le traitement des pneus en fin de vie, les procédés de pyrolyse sont très fréquemment rencontrés (J. Yu et al., Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2020, 14, 2, 7982 ; S. Q. Li et al., Ind. Eng. Chem. Res. 2004, 43, 5133 ; EP2661475). Ils consistent habituellement à exposer les pneus à des températures comprises entre 350°C et 800°C en l’absence d’oxygène, ou en présence d’une très faible quantité d’oxygène ou d’air dessinée à apporter, par combustion très partielle, l’énergie nécessaire au processus de pyrolyse. Cette dernière s’opère à la pression atmosphérique du(des) gaz considéré(s) ou parfois sous vide, de façon à minimiser les réactions secondaires post-dégradation des gommes pneumatiques qui conduisent fréquemment à la formation des dépôts carbonés résiduels à la surface du rCB final déjà mentionnés. Les technologies mises en œuvre sont multiples, comme l’emploi de réacteurs en lit fixe, en lit mobile, à four rotatif, etc. Les rendements de ces procédés en rCB sont très variables (entre 25 et 60% environ) et il en est de même pour les propriétés intrinsèques de ces derniers (par exemple, le taux de cendres inorganiques résiduelles peut varier de 8 à 41% poids). En revanche, les rCB obtenus post-pyrolyse (appelés aussi fréquemment « pCB ») se caractérisent tous par la présence non négligeable de dépôts carbonés en surface des noirs de carbone initiaux. Ces derniers sont notamment caractérisés grâce à la technique d’analyse de surface de Spectroscopie de Photoélectrons X (XPS), encore appelée ESCA (« Electron Spectroscopy for Chemical Analysis » selon la terminologie anglo-saxonne). En premier lieu, cette analyse de surface permet de définir la composition chimique élémentaire d’un matériau et de déterminer ainsi les teneurs présentes en C, O, N, S, Si, Al, Zn, etc. Dans un second temps, l’analyse précise du spectre associé à l’élément carbone (spectre C1s) renseigne sur l’environnement chimique des atomes de carbone constitutifs du rCB (thèse Ludovic Moulin : Valorisation du noir de carbone récupéré, relation procédé-produit. Génie des procédés. Ecole des Mines d’Albi-Carmaux, 2018). Elle permet notamment de distinguer le carbone associé aux noirs de carbone initiaux (pic C 0 correspondant à une énergie de liaison d’environ 284,2/284,8 eV, caractéristique de liaisons C-C/C-H d’une structure graphitique) de celui relatif aux composés carbonés susceptibles de se déposer en surface (pic C 1 correspondant à une énergie de liaison d’environ 284,8/285,6 eV, caractéristique de liaisons C-C/C-H de structures aliphatiques ou de petits composés aromatiques, associées ici aux dépôts carbonés formés durant les procédés de pyrolyse). Ainsi, les pCB présentent des teneurs en dépôts carbonés, évaluées en % d’aire par XPS, comprises entre 5% et 40% (calcul basé sur l’aire totale des pics C 0 et C 1 précédemment décrits et des pics C 2 , C 3 , C 4 et C 5 respectivement attribués aux liaisons C-O, C=O, COOH et aux transitions π-π*). Ces dépôts carbonés sont en grande partie responsables des phénomènes d’agglomération liant les diverses structures des rCB à différentes échelles : le solide sortant du réacteur est souvent présent sous la forme de blocs de plusieurs millimètres / centimètres qu’il faut alors broyer finement afin de le réutiliser (notamment comme adjuvent pour la formulation de nouvelles gommes), ce qui requiert une dépense énergétique importante. Précisons que ces dépôts carbonés semblent fortement liés à la surface des noirs de carbone initiaux puisque même des post-traitements thermiques à plus hautes températures que le procédé de pyrolyse en lui-même ne suffisent pas à les éliminer (passage de 40% à 20% d’aire du pic C 1 pour un traitement thermique post-pyrolyse à 600°C : H. Darmstadt et al., Carbon, 1995, 33, 10, 1449).