Ensayo wiki depolimerización residuos plásticos

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DEPOLIMERIZACIÓN DE RESIDUOS PLÁSTICOS Francisco González, Edisson Paguatian, Rosa Inés Rincón, Ovidio Simbaqueva, Roberto Talero Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Universidad de Manizales [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Bogotá D.C. RESUMEN Los residuos plásticos representan un problema ambiental de gran importancia, como alternativas para su recuperación y reciclado han surgido diferentes técnicas mecánicas, químicas y térmicas, con el fin de disminuir la demanda de materias primas vírgenes para su producción y para obtener productos secundarios aprovechables como los combustibles. En este ensayo se describen y analizan las técnicas de depolimerización que dan lugar a la producción de combustibles secundarios. Palabras clave: residuos plásticos, depolimerización, pirólisis, hidrogenación, craqueo catalítico, gasificación. ABSTRACT The plastics waste, represents an important environmental problem, as alternatives for recovery and recycling have emerged various techniques mechanical, chemical and thermal, to reduce the demand for virgin raw materials for their production and usable byproducts as fuels. In this assay are described and analyzed depolymerization techniques which result in the production of secondary fuels. Key words: plastic waste, depolymerization, pyrolysis, hydrogenation, catalytic cracking, gasification.

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DEPOLIMERIZACIÓN DE RESIDUOS PLÁSTICOS

Francisco González, Edisson Paguatian, Rosa Inés Rincón, Ovidio Simbaqueva,

Roberto Talero

Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Universidad de Manizales

[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],

[email protected]

Bogotá D.C.

RESUMEN

Los residuos plásticos representan un problema ambiental de gran importancia, como alternativas para su

recuperación y reciclado han surgido diferentes técnicas mecánicas, químicas y térmicas, con el fin de disminuir la

demanda de materias primas vírgenes para su producción y para obtener productos secundarios aprovechables como

los combustibles. En este ensayo se describen y analizan las técnicas de depolimerización que dan lugar a la

producción de combustibles secundarios.

Palabras clave: residuos plásticos, depolimerización, pirólisis, hidrogenación, craqueo catalítico, gasificación.

ABSTRACT

The plastics waste, represents an important environmental problem, as alternatives for recovery and recycling have

emerged various techniques mechanical, chemical and thermal, to reduce the demand for virgin raw materials for

their production and usable byproducts as fuels. In this assay are described and analyzed depolymerization

techniques which result in the production of secondary fuels.

Key words: plastic waste, depolymerization, pyrolysis, hydrogenation, catalytic cracking, gasification.

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1. INTRODUCCIÓN

La industria del plástico ha presentado un incremento

en la última década, Los plásticos, después del acero,

son los materiales con mayor volumen de producción

a nivel mundial, 230 millones de toneladas en el año

2009, el aumento en el número de productos que se

fabrican a partir del plástico trae consigo el aumento

en la cantidad de residuos que se generan. Estos

residuos representan un problema ambiental porque

su baja densidad hace que los plásticos supongan el

20% en volumen del total de los residuos sólidos

urbanos, porque su degradación es lenta, porque la

materia prima a partir de la cual se producen es no

renovable y porque algunos contienen aditivos

tóxicos. Por lo anterior, se han buscado alternativas

para su recuperación y aprovechamiento, estas

alternativas incluyen técnicas como el reciclaje

mecánico que convierte el plástico en artículos con

propiedades inferiores a las del polímero original,

otra técnica es el reciclaje químico que convierte al

plástico nuevamente en monómeros o en mezclas de

hidrocarburos, que pueden ser utilizados como

materia prima para producir nuevamente plásticos o

ser utilizados en la industria petroquímica o

producción de combustibles, en esta técnica el

plástico sufre un cambio químico conocido como

despolimerización. Según el tipo de polímero los

métodos empleados pueden ser químicos o térmicos.

Otra técnica de reciclaje, calienta el plástico para usar

la energía térmica liberada de este proceso para llevar

a cabo otros procesos, es decir, el plástico es usado

como un combustible, aprovechando su contenido

energético.

A continuación se exponen las técnicas de

depolimerización que dan lugar a la producción de

combustibles secundarios.

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo general.

Describir y analizar las técnicas de depolimerización

que dan lugar a la producción de combustibles

secundarios.

2.2 Objetivos específicos.

- Describir y analizar en qué consiste la pirólisis.

- Describir y analizar en qué consiste la

hidrogenación.

- Describir y analizar en qué consiste el craqueo.

- Describir y analizar en qué consiste la gasificación.

2. POLÍMEROS

Los polímeros son macromoléculas constituidas por

muchos segmentos repetidos de unidades, a estas

unidades se les llama meros. La polimerización son

reacciones químicas intermoleculares con las cuales

los monómeros (molécula constituida por un único

mero) son unidos en forma de meros a una estructura

intermolecular de cadena; dichos monómeros

reaccionan unos con otros hasta formar una larga

secuencia de unidades respectivas de meros. La

polimerización se clasifica en polimerización por

adición y en polimerización por condensación.

La polimerización por adición, la cual es en cadena,

involucra las etapas de: Iniciación en donde se forma

un sitio reactivo a partir de un monómero,

propagación en donde la reacción se extiende a partir

de dos centros reactivos, y terminación. En la

polimerización por condensación, las reacciones

químicas intermoleculares ocurren por etapas,

involucrando varios tipos de monómeros.

En conclusión los polímeros se producen cuando

existe unión de cientos de miles de moléculas

llamadas monómeros que forman grandes cadenas de

formas diferentes, los nombres que poseen se derivan

de su monómera base; por ejemplo:

Monómero Inicial: Metíl Metacrilato

Polímero: Polimetíl Metacrilato

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Figura: estructura química del polimetilmetacrilato

3. DEPOLIMERIZACIÓN

El término depolimerizar se refiere a los procesos de

descomponer los polímeros, en este caso particular el

de los plásticos, obteniéndose los monómeros

originales. La depolimerización es la reacción contraria

de la polimerización, es un mecanismo alterno para

revertir el proceso, en este se disminuye el peso

molecular de los polímeros. El proceso está

acompañado por la ruptura de los enlaces covalentes

de la cadena o de los grupos laterales, Dependiendo

de la reactividad de cada radical se producirán unas

reacciones u otras.

La depolimerización de los plásticos contribuye a

reducir los problemas ambientales, además de

constituir una fuente de compuestos orgánicos que

son alternativa de energía frente al petróleo y al gas

natural. Como ejemplo con la depolimerización del

PET se han alcanzado rendimientos del 80%, y con la

depolimerización del policarbonato se ha podido

producir bisfenol-A. La depolimerización química

pretende aprovechar integralmente los elementos

constitutivos del plástico para transformarlos en

hidrocarburos, los cuales pueden de nuevo ser

materias primas para obtener plástico o en materias

primas de la industria petroquímica.

En esta depolimerización química se utiliza el

proceso de descomposición química, la cual utiliza

los métodos de metanólisis, glicólisis, hidrólisis y

aminólisis. El método de metanólisis utiliza metanol

y el de glicólisis utiliza etilenglicol, estos eliminan

las impurezas de los plásticos y los compuestos

obtenidos son usados para la fabricación de artículos

aunque con ciertas restricciones en cuanto al

envasado de alimentos.

Para la rotura de las cadenas de polímeros de adición,

es utilizado el método termolítico de

descomposición; estos polímeros pueden ser

vinílicos, acrílicos fluoroplásticos y poliolefinas. Este

método es más flexible y tiene mayor diversidad que

la solvólisis; sus tratamientos son a altas temperaturas

y en ellos se encuentran la pirólisis, la gasificación y

otros procesos que son muy comunes en la refinería,

donde se utilizan generalmente catalizadores sólidos,

estos procesos son: craqueo térmico, hidrogenación

catalítica y craqueo catalítico. Posteriormente los

polímeros son convertidos a combustibles gaseosos,

líquidos y a compuestos utilizados en la industria

petroquímica.

GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE

RESIDUOS PLÁSTICOS

El aumento desmedido del consumo de plásticos que

desplazaron a otros materiales a través del tiempo

como se muestra en la siguiente gráfica hace que se

tomen medidas para su manejo como residuo

aprovechable:

Figura 1: Crecimiento del consumo de plásticos con

respecto a otros

Hay que resaltar la heterogeneidad de este material y

que la separación de los plásticos procedentes de uso

doméstico ofrece un 57% de poliolefinas, 14% de

policloruro de vinilo (PVC), 19% de poliestireno, 5%

de otros plásticos o papel, junto con un 5% de

materiales inorgánicos tales como la arena y sales .

A diferencia de las plantas de incineración

convencionales, las tecnologías de incineración por

etapas o ATT (Tratamientos Térmicos Avanzados,

por sus siglas en inglés) como la pirólisis, la

gasificación y el arco de plasma, calientan los

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residuos a altas temperaturas en ambientes con baja

presencia de oxígeno, creando residuos gaseosos,

sólidos y líquidos que luego se someten a

combustión.

Es importante señalar que estas tecnologías utilizan

diversos tipos de insumos (petróleo, carbón, gas,

biomasa, etc.). Las principales diferencias entre estas

tecnologías son los distintos niveles de temperatura

que se utilizan en los procesos y la cantidad de aire u

oxígeno presente en el proceso.

4. GASIFICACIÓN

La gasificación consiste en el tratamiento térmico de

los materiales a gasificar en presencia de una

cantidad controlada de oxígeno y/o vapor de agua,

inferior a la estequiométrica, de manera que se

produzca una oxidación parcial de los mismos. Es

una tecnología madura y ampliamente implementada

industrialmente en el caso del carbón y algunas

fracciones petrolíferas. El producto de estos

tratamientos es gas de síntesis (CO + H2), lo que

requiere necesariamente acoplar estas tecnologías

dentro de un complejo químico que permita el

aprovechamiento de dicho producto. Generalmente,

los procesos de gasificación de hidrocarburos o

biomasa constan de tres etapas: pirólisis del sólido y

formación de hidrocarburos volátiles; craqueo

secundario de los compuestos no volátiles formados;

y gasificación de los productos obtenidos. La

gasificación propiamente dicha de la fracción sólida

carbonosa ocurre, a su vez, a través de diferentes

reacciones:

C + O2 ======= CO2 (total)

C + ½ O2 ====== CO (parcial)

C + 2 CO2 ====== 2 CO

C + H2O ======= CO + H2

C + 2 H2O ====== CO2 + 2 H2

CO + H2O ====== CO2 + H2

C + 2 H2 ======= CH4

CH4 + H2O ===== CO + 3 H2

Dentro de las ventajas de este proceso está que no

necesita segregación previa de los componentes de

los residuos, pudiéndose aplicar a diferentes tipos de

materias primas como carbón, biomasa, residuos

plásticos o aceites minerales. Otra ventaja es que

reduce las emisiones de sustancias tóxicas al

ambiente a través del manejo controlado de

temperatura y oxígeno y es más eficiente desde el

punto de vista energético.

De entre todos los procesos de gasificación existentes

a escala industrial en los que intervienen plásticos

residuales, el Texaco Gasification Process (TGP) es

uno de los de mayor difusión. El TGP es un proceso

en dos etapas, una etapa inicial de licuefacción, en la

que el plástico es parcialmente depolimerizado

obteniéndose un aceite pesado y una mezcla de gases

compuesta por una fracción condensable y otra no

condensable. Los gases no condensables se añaden a

una corriente de gas natural para utilizarse como

combustible en esta etapa de licuefacción. El aceite y

el gas condensable se inyectan a la segunda etapa de

gasificación que se lleva a cabo con oxígeno y vapor

de agua a temperaturas entre 1200-1500 ºC. Los

productos obtenidos se someten a sucesivas etapas de

limpieza, recogiéndose al final de los mismos un gas

de síntesis limpio y seco formado principalmente por

CO y H2 y, en menor medida, por CH4, CO2 y H2O,

así como por algunos gases inertes. La limpieza o

depuración del gas de síntesis es uno de los

principales obstáculos para lograr un mayor

desarrollo de esta tecnología. Los motores a gas y las

turbinas suelen tener baja tolerancia a las impurezas

en el gas de síntesis y por lo tanto, el depurado del

gas es un desafío cuando se procesa un insumo

heterogéneo, que puede reflejarse en el aumento en

costos de operación1.

Otro proceso interesante es el Multi-purpose

Gasification Process (MPG) de la compañía alemana

SVZ que opera con diferentes materiales residuales,

incluidos plásticos, para obtener gas de síntesis y a

partir de él metanol y electricidad. Los residuos

sólidos se alimentan a dos hornos consecutivos de

gasificación de lecho fijo, junto con lignito y aceites

pesados residuales. Se inyectan también en

contracorriente oxígeno y vapor de agua. Los gases

obtenidos en ambas etapas se purifican, obteniéndose

un gas de síntesis limpio que se destina

principalmente a la producción de metanol (alrededor

del 70%) y electricidad (sobre un 20%).

1 Juniper Consultancy. (2008) Briefing document on the

pyrolysis and gasification of MSW.

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Otra tecnología disponibles para gasificación de

residuos plásticos es el proceso Waste Gas

Technology UK Limited (WGT) 2

en el cual,

diferentes corrientes de residuos municipales e

industriales se peletizan y alimentan a un reactor

cilíndrico donde se gasifican a 700-900 ºC para dar

lugar a un gas de elevado valor calorífico. Los

productos gaseosos se separan de los residuos sólidos

carbonosos, que se incineran para producir vapor en

una caldera. Otro proceso es el Akzo Nobel3, que

consta de dos reactores de lecho fluidizado que

trabajan a presión atmosférica. El primero de ellos es

un reactor de gasificación que transforma los residuos

(incluyendo policloruro de vinilo, PVC) a 700-900 ºC

en productos gaseosos (combustibles y HCl) y

alquitrán. La segunda unidad es un reactor donde se

produce la combustión de los alquitranes para

proporcionar calor al primer reactor. Mediante la

circulación de arena entre ambos reactores se

consigue la transmisión de calor. Actualmente se

realizan investigaciones sobre la gasificación

separada de cada tipo de polímero, para buscar las

condiciones de temperatura y oxígeno optimas que

mejoren la calidad del gas de síntesis obtenido.

5. HIDROCRAQUEO

La hidrogenación como tal es una reacción química

que tiene como resultado final la adición de

hidrógeno a otro compuesto, el proceso se realiza

generalmente a compuestos orgánicos insaturados

como alquenos, alquinos, cetonas, nitrilos y aminas.

La hidrogenación se realiza adicionando directamente

hidrógeno diatómico (H2) a una presión dada y en

presencia de un catalizador, por ejemplo la adición de

hidrógeno en los alquenos para producir alcanos. El

proceso de hidrogenación es utilizado en la industria

petroquímica, alimentaria y farmacéutica.

En los residuos sólidos urbanos se encuentra la

mayor proporción de residuos plásticos los cuales

están mezclados con materiales de naturaleza

diferente; del total aproximadamente estos residuos

plásticos son el 7% en peso y el 20% en volumen. La

baja densidad y la mezcla con otros materiales

dificulta su separación y clasificación para el

2 S. M. Al-Salem, P. Lettieri, J. Baeyens, Prog. Energy

Comb. Sci. (2010), 36, 103–129

3 Ibid.

reciclaje; uno de los más grandes inconvenientes es la

gran variedad de tipos de plásticos con

composiciones químicas y propiedades diferentes.

En los residuos plásticos encontramos polímeros

como el polietileno de alta densidad (PEAD),

polietileno de baja densidad (PEBD), polipropileno

(PP), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno(PS) y

polietilentereftalato (PET); en donde una gran

cantidad del total lo conforman el PE,PP y el PS. En

el reciclaje químico de residuos plásticos estos se

depolimerizan separando las moléculas que los

componen adicionando hidrógeno y calor; las

cadenas poliméricas se rompen para ser convertidas

en petróleo sintético el cual será utilizado en plantas

químicas o en refinerías.

En el hidrocraqueo la rotura de las cadenas de

polímero se llevan a cabo con la ayuda de un

catalizador, este generalmente es un sólido que tiene

propiedades ácidas con la función de acelerar las

reacciones del craqueo del polímero, permitiendo así

un trabajo a menores temperaturas respecto a los

procesos térmicos, otra función del catalizador es la

de orientar la reacción hacia la formación de

determinados compuestos, controlando de esta

manera el valor comercial de los productos derivados

de la degradación del plástico. La hidrogenación o

hidrocraqueo es aplicado a residuos plásticos de

naturaleza poliolefínica ya que de estos se obtienen

mezclas de hidrocarburos.

Actualmente se estudia la posibilidad de convertir el

polietileno, utilizando el método del hidrocraqueo,

donde catalizadores como los sulfuros de Níquel y

NIMO son depositados en una matriz mixta de

zeolita ZSM-5 y sílice – alúmina amorfa 6; estas

reacciones se llevan a cabo a 375 ºC, adicionando

hidrogeno (H2) a una presión de 70 atmosferas, donde

su resultado es una fracción líquida con propiedades

muy similares a las de la gasolina Premium

comercial.

Podemos definir entonces que el hidrocraqueo es la

degradación de los polímeros mediante calentamiento

en atmosfera de hidrógeno a elevadas presiones en

presencia de catalizadores bifuncionales que

promueven la hidrogenación de los productos. Este

proceso es un tratamiento que permite obtener

elevados rendimientos a hidrocarburos líquidos

operando a temperaturas entre 300- 500ºC, con el

inconveniente que la operación del hidrogeno a

presiones entre 20 y 100 bares es costoso para el

proceso.

Los catalizadores que se utilizan en el hidrocraqueo

son bifuncionales por que cuentan con una fase

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metálica con función hidrogenante y un material

ácido con función de craqueo e isomerización.

Cuando se combinan ambas funciones

apropiadamente se da lugar a una variedad de

reacciones de reformado como la isomerización de

parafinas lineales a ramificadas, la deshidrociclación

de parafinas lineales a naftenos, la deshidrogenación

de naftenos hacia aromáticos, entre otros. También

con la combinación de ambas funciones se busca la

saturación de los dobles enlaces y el craqueo de las

moléculas. Los catalizadores más utilizados son:

sílice-alúminas, zeolitas impregnadas con metales

nobles como el platino y el paladión o metales en

transición como el Níquel, Molibdeno, wolframio y

cobalto.

El proceso de hidrocraqueo de residuos plásticos más

utilizado es el “Veba Combi Cracking Process” el

cual fue muy utilizado por la compañía Veba Oel AG

entre 1993 y 1999; esta compañía alemana procesaba

exclusivamente plástico residual de envases y

embalajes con una capacidad de 80000 toneladas por

año; su proceso consistía en las siguientes etapas:

Etapa 1: Despolimerización y deshalogenación del

plástico entre 350ºC y 400ºC

Etapa 2: La fracción gaseosa se somete a un lavado

para absorber y recuperar el cloro en forma de HCl

comercializable.

Etapa 3: Los líquidos y gases limpios se llevan a la

etapa de hidrogenación a temperaturas entre 400ºC y

500ºC, bajo una presión de 100 bares de hidrógeno en

un reactor de fase líquida.

Etapa 4: Los productos se separan en dos fracciones;

la más pesada (2%aprox) contaminada con metales,

cenizas y sales orgánicas, se utiliza para la

producción de coque. La fracción ligera se somete de

nuevo a un reformado con hidrógeno en un reactor de

lecho fijo para la obtención de crudo sintético.

Valorización de plásticos por hidrocraqueo

6. PIRÓLISIS

La pirólisis se puede definir como la descomposición

térmica de un material en ausencia de oxígeno o

cualquier otro reactante. Esta descomposición se

produce a través de una serie compleja de reacciones

químicas y de procesos de transferencia de materia y

calor. La pirólisis también aparece como paso previo

a la gasificación y la combustión. La pirólisis

extrema, que sólo deja carbono como residuo, se

llama carbonización. La pirólisis es un caso especial

de termólisis. Un ejemplo de pirólisis es la

destrucción de neumáticos usados. En este contexto,

la pirólisis es la degradación del caucho de la rueda

mediante el calor en ausencia de oxígeno. Se puede

considerar que la pirólisis comienza en torno a los

250 °C, llegando a ser prácticamente completa en

torno a los 500°C, aunque esto está en función del

tiempo de residencia del residuo en el reactor. A

partir de la pirólisis pueden obtenerse diferentes

productos secundarios útiles en función de la

tecnología de tratamiento que se utilice.

Existen dos clases de pirólisis:

• Pirólisis al vacío: el material orgánico se

calienta en el vacío para reducir el punto de

ebullición y evitar reacciones químicas adversas.

• Pirólisis acuosa: denominar también la

termólisis con presencia de agua, tal como el craqueo

por vapor de agua del petróleo o la depolimerización

térmica de los residuos orgánicos en crudo pesado.

La pirólisis trabaja sin aire u oxígeno y a

temperaturas que oscilan entre 250 y 700º C, aunque

es difícil de alcanzar en el caso de los RSU, ya que el

oxígeno está presente en los residuos. En muchos

casos, se agrega a estas opciones la tecnología de un

Page 7: Ensayo wiki depolimerización residuos plásticos

arco de plasma para alcanzar mayores temperaturas y

así lograr no sólo un gas de mejor calidad sino

también una reducción de las sustancias tóxicas.

Algunos procesos de gasificación operados a

temperaturas elevadas hacen que la ceniza

inorgánica sea vitrificada, comúnmente denominada

escoria.

El arco de plasma consiste en la generación de una

antorcha o columna de calor a una temperatura entre

1.600°C y 25.000°C dependiendo de la aplicación.

Para conseguir esas temperaturas se pasa un gas

inerte a través de dos electrodos donde circula una

corriente eléctrica con el voltaje necesario para

producir un arco eléctrico. Dicho arco eleva la

temperatura del gas transformándolo en lo que se

llama el cuarto estado de la materia, es decir, el

plasma. Podría definirse al plasma como materia en

estado gaseoso ionizado, formado por cantidades

casi iguales de electrones e iones positivos. Se lo

denomina plasma ya que posee características

diferentes a los otros estados de la materia (sólido,

líquido y gaseoso).

Cuando la gasificación, la pirólisis o el arco de

plasma utilizan como insumo a los RSU, tanto la

normativa de la Unión Europea como de la Agencia

de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA,

por sus siglas en inglés) establecen que son

asimilables a la incineración y están obligadas a

cumplir las regulaciones establecidas en la normativa.

Si bien existen diferentes diseños de plantas que

pueden englobarse bajo los nombres de gasificación,

pirólisis y plasma (en muchos casos funcionan en

combinados entre sí), la mayoría de estos procesos

comprende varios pasos:

• Preparación del insumo

• Generación de Syngas (El gas de síntesis o

Sintegas)

• Depuración de Syngas

El syngas creado en estos procesos está compuesto

principalmente por monóxido de carbono (CO),

dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H2), metano

(CH4), y pequeñas cantidades de otros hidrocarburos

más pesados (etano y etileno).

Gráfica 1: Planta de pirolisis de neumáticos

Fuente: http://spanish.alibaba.com/product-free/tyre-

pyrolysis-plant-115974603.html

Khodiyar es una empresa con su singular tecnología

renovable incluye el uso de neumáticos de desecho

como materia prima para la producción de

combustible verde de aceite, negro los insumos se

consiguen en una planta de reciclaje.

La compañía química alemana BASF ha construido

una planta de transformación de desechos plásticos

en Ludwigshaffen. En el proceso, los plásticos

mezclados y aglomerados son fundidos. El cloruro

de hidrógeno que expulsan se absorbe y se extrae,

para que la materia que resta sea despolimerizada en

lecho fluidizado a 400 °C y transformada en un

producto líquido en un porcentaje del 60% y en gas

20%. La unidad es rentable gracias a la subvención

del organismo encargado de la gestión de las

actividades de transformación de desechos de los

embalajes de la zona del Rhin. DSD ofrece una prima

de 144 euros por cada tonelada de desechos de

plásticos tratados en la nueva planta. Esta cifra

representa la diferencia entre el coste del producto y

el valor de los compuestos extraídos. Además, no es

más que una pequeña parte de las ayudas, ya que hay

que contar con una cifra similar para la preparación

de desechos y cerca de 25 euros por tonelada para su

transporte.

Si se analiza el caso expuesto anteriormente, el

desarrollo sostenible de las plantas están

acompañadas de una cadena de responsabilidades que

parten desde los usuarios domiciliarios, los

recuperadores ambientales, los centros de acopio, los

centros de reciclaje y el aprovechamiento adecuado

de las emisiones.

Otra iniciativa es la generación de diesel a partir de

residuos plásticos: todos los residuos plásticos que

llegan a la planta de reciclaje son mezclados sin

importar en principio el tipo de polímero o mezcla

del mismo, dado que el proceso es el mismo para

todos, y son introducidos para su tratamiento en una

cámara cilíndrica. En la cámara cilíndrica dicha

mezcla de plásticos son sometidos a unas altas

temperaturas, entorno los 370ºC y 420ºC, y los gases

generados, los gases pirolíticos, se condensan en un

proceso de dos etapas con el fin de alcanzar un

destilado de hidrocarburos, es decir, petróleo de bajo

contenido en azufre. Mediante este tratamiento por

pirólisis de los residuos plásticos, por cada tonelada

de residuo plástico introducido en la cámara

cilíndrica se obtiene aproximadamente unos 750

litros de diesel y 250 litros de queroseno.

Dependiendo esta proporción de la calidad de la

mezcla de plásticos introducida, dado que

dependiendo de la mezcla la producción del

Page 8: Ensayo wiki depolimerización residuos plásticos

combustible podrá ser mayor o menor. La instalación

trata 10.000 toneladas de residuos plásticos que

permitirán producir más de 4 millones de litros de

combustible.

Desafortunadamente las plantas diseñadas hasta el

momento no presentan una solución efectiva al

100%, la reducción de emisiones es mínima:

Cuadro 1: Comparación de emisiones tóxicas -

Incineración en masa vs. Pirólisis:

CONCLUSIONES

- Para el tratamiento de residuos plásticos no solo

los procesos de incineración con recuperación

energética y reciclado mecánico son utilizados;

también los tratamientos químicos se han

convertido en alternativas modernas con un gran

potencial en desarrollo para dicha valorización.

- Los tratamientos químicos presentan una gran

ventaja para obtener productos de valor añadido

y utilizable como materias primas para la

industria química y como combustibles.

- La aplicación de los tratamientos químicos

depende del tipo de polímero.

- Los residuos plásticos pueden degradarse

mediante tratamientos térmicos para obtener

mezclas de hidrocarburos líquidos y gaseosos.

- Las técnicas de depolimerización térmica como

la pirólisis, la hidrogenación, el craqueo y la

gasificación degradan los polímeros y generan

productos gaseosos, sólidos y líquidos que

pueden ser utilizados como combustibles, la

diferencia entre estos procesos radica en la

temperatura a la cual calientan los residuos

plásticos y la cantidad de oxígeno o aire presente

en el proceso.

- En el proceso de hidrocraqueo, la presencia de

un catalizador y su selección adecuada, permite

utilizar condiciones de operación más suaves

para controlar la distribución de tamaños

moleculares de los productos.

- Los residuos plásticos pueden utilizarse como

agentes reductores en altos hornos, sustituyendo

parcialmente al coque.

- La utilización del método de pirólisis, presenta

en las diferentes plantas un sinfín de problemas

debido a que los componentes de RSU son

demasiado heterogéneos y eso hace que las

variaciones de emisiones no sean aprovechables

en su totalidad obligando a la planta

inevitablemente a emitir al ambiente parte de

dichos gases.

- La pirólisis garantiza la generación de energía en

diversas formas: gas, vapor, combustibles,

aceites, entre otros.

- Las plantas de tratamiento que trabajan en la

transformación de RSU están en constante

evolución se han combinado sistemas de:

pirolisis y gasificación, fundición previa de los

plásticos, la combinación de la pirólisis y arco de

plasma para llegar a un mayor grado de

temperatura aminorando las emisiones, lecho de

fluidización y pirólisis, entre los más aplicados

en las plantas.

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