Reutilización de plásticos y aceites residuales como potenciales combustibles

Resumen

La acumulación de polietileno de baja y alta densidad, poliestireno y espumas constituye un problema que busca prontas y efectivas soluciones. En este sentido, el presente artículo de investigación plantea una alternativa al uso de estos residuos poliméricos. El proceso de pirólisis de polímeros en ausencia de oxígeno, permite la degradación a combustibles comerciales con ventajas considerables, es el caso de hidrocarburos con menor cantidad de azufre. En este artículo se reporta la caracterización de los productos de recuperación de una mezcla de polietileno de baja y alta densidad, así como poliestireno de alto y bajo impacto.

Introducción

El proceso termoquímico mediante el cual el material orgánico de los subproductos sólidos se descompone por la acción del calor, en una atmósfera deficiente de oxígeno y se transforma en una mezcla líquida de hidrocarburos, gases combustibles, residuos secos de carbón y agua es denominado pirólisis. Esta herramienta permite hoy en día reutilizar polietileno baja- alta densidad y poliestireno de alto- bajo impacto. La temperatura, presión y transferencia de calor son variables a considerar dada la residencia del vapor de reacción en la zona de reacción. Dentro de los productos obtenidos se encuentran: combustibles líquidos que pueden accionar motores diesel, producir electricidad o mover vehículos.

Metodología

En primer lugar se construyó un reactor de pirolizado utilizando un equipo de destilación, bomba de vacío, desgasificador y termómetro, figura 1. Se colectaron y lavaron bolsas negras usadas (polipropileno y polietileno) para almacenar residuos orgánicos. Como primer ensayo, se pesaron 10 g de la mezcla de residuo polimérico y se adicionaron 0.35 g de Bentonita comercial a un balón de tres salidas. Posteriormente se calentó el sistema, supervisando la temperatura con un termómetro a escala de 0- 400 °C. Finalmente, los productos fueron colectados en función de la temperatura y caracterizados espectroscópica y fisicoquímicamente con densidad específica, índice de refracción, calor de combustión y % Azufre por absorción atómica, con las especificaciones instrumentales adecuadas, tabla 1.

Resultados

El proceso de destilación fraccionada a diferentes temperaturas (28 °C, 94 °C, 120 °C, 150 °C y 280 °C) permitió la separación y posterior caracterización de gasolina regular, gasolina extra, nafta virgen y alquilato de alto octano, tabla 2.

Conclusiones

Los productos obtenidos fueron comparados con parámetros comerciales para gasolina regular, gasolina extra, nafta virgen y alquilato de alto octano; encontrando que las fracciones presentan una mezcla de gasolina regular y gasolina extra en su mayoría, para intervalos de temperatura entre 120 °C y 320 °C. Las fracciones a bajas temperaturas corresponden a hidrocarburos ligeros. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la mezcla con nafta virgen y alquilato de alto octano. Finalmente, el porcentaje de azufre en todos los casos es inferior al valor comercial reportado para gasolina regular, lo cual representa una ventaja para esta mezcla de hidrocarburos obtenida. Es necesario, realizar un control de presión, por medio de la manipulación de la bomba de vacío para enriquecer las fracciones y aumentar el porcentaje de rendimiento.

References

Referencias

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