En el año 2020, Colombia solo se recicló un 9% del plástico producido, el 12% fue a incineración y el 79% se depositó en botaderos y en el medio ambiente [1]. Principalmente, los residuos plásticos se disponen en rellenos sanitarios o incineran, por lo que es fundamental buscar alterativas que permitan centrarse en la recuperación eficiente de estos residuos con el fin de producir materias primas para diferentes industrias y para la generación de energía, con el fin de lograr un cierre de ciclo efectivo mediante los principios de Economía circular y políticas internacionales. En este sentido, existe una gran variedad de productos plásticos que no pueden ser reutilizados y reciclados, como son algunos residuos plásticos municipales, los cuales tienen potencial de ser reciclados por vía química para la producción de hidrocarburos sostenibles. Por ejemplo, la pirólisis es un proceso de reciclaje químico dirigido a la producción de hidrocarburos, y en algunos casos de monómeros, cuando un plástico es sometido a temperaturas entre 300 y 600 °C, en atmósfera inerte o ligeramente oxidante. Para que los productos obtenidos tengan características similares a materias primas industriales, es preciso adaptar el proceso a la tipología del plástico a reciclar. De acuerdo con los desafíos de transferencia de energía en la pirólisis convencional que penaliza el proceso y su escalado, se hace necesario estudiar en detalla la pirólisis autotérmica y su cinética, ya que este proceso se logra al inyectar pequeños flujos de aire en el reactor generan una oxidación parcial de los productos de pirólisis, liberando de manera in-situ el calor necesario para mantener el proceso y eliminando la transferencia de calor por agentes externos de manera directa o indirecta [2]. Por otra parte, en lo reportado en la literatura no se identifican muchos estudios de cinéticas para residuos plásticos en pirólisis autotérmica. Es así como, la cinética intrínseca de los procesos a partir de resultados de termogravimetría (TGA) de los residuos plásticos se convierte en un insumo importante para tener los elementos que permitan abordar y desarrollar un modelo de partícula y un modelo de reactor como una oportunidad para continuar avanzando en conceptos de diseño de reactores desde la concepción de la ingeniería química. Es así como, en este estudio se realizaron algunas caracterizaciones de los residuos, se verificaron las condiciones de cinética intrínseca del polietileno de baja densidad y del poliestireno y la determinación de parámetros cinéticos como energía de activación y factor pre-exponencial. Revisando las posibles ventajas que se alcanzan del proceso compensadas con la inyección de oxígeno en la pirólisis autotérmica.

1 tabla, 1 figura.-- Trabajo presentado en el congreso XIII SiCCat, Simposio Colombiano de Catálisis, 11-13 de octubre de 2023, Bucaramanga, Colombia

Peer reviewed