¿Qué es la despolimerización térmica?

La despolimerización térmica es un proceso industrial para descomponer diversos materiales de desecho en productos de petróleo crudo. Esto implica someter los materiales a altas temperaturas y presiones en presencia de agua, iniciando así un proceso conocido como pirólisis hidratada. El resultado es la despolimerización de los polímeros de cadena larga de los materiales en monómeros de cadena corta, en este caso hidrocarburos de petróleo. Esta es una representación artificial muy acelerada del proceso que formó los combustibles fósiles en la naturaleza. Se puede utilizar una amplia gama de productos de desecho, conocidos como materias primas, en procesos de despolimerización térmica, incluidos plásticos y materiales de biomasa.

El proceso de despolimerización térmica (TDP) existe desde hace aproximadamente 70 años, pero no se consideró viable hasta fines de la década de 1990. Esta falta de viabilidad fue el resultado de la energía inaceptable devuelta en la calificación de energía invertida (EROEI), es decir, la medición de la cantidad de energía tomada para producir la producción de energía. Los primeros métodos requerían mucha más energía para producir que la producción de energía, pero allanaron el camino para sistemas modernos que cuentan con clasificaciones EROEI de 6.67, o aproximadamente 85 unidades de energía producidas por cada 15 gastados. La producción agrícola convencional de biodiesel y etanol presenta clasificaciones de aproximadamente 4.2, lo que hace que el proceso de despolimerización térmica sea una opción atractiva. Además de su eficiencia, el sistema tiene varios otros beneficios, incluyendo la descomposición de la contaminación por metales pesados ​​en óxidos inofensivos y la destrucción de venenos orgánicos y los priones responsables de la enfermedad de la vaca loca y Creutzfeldt-Jakob.

En la práctica, el proceso de pirólisis hidratada en el corazón de la despolimerización térmica es bastante simple. Los materiales de alimentación se muelen primero en trozos pequeños y se mezclan con agua. La mezcla se calienta luego a 482 ° F (250 ° C) durante aproximadamente 15 minutos en un recipiente a presión. El vapor generado aumenta la presión en el recipiente a aproximadamente 600 libras por pulgada cuadrada (PSI) que, al final del proceso de calentamiento, se libera rápidamente. Esto hace que el agua se evapore rápidamente o se evapore rápidamente, dejando atrás los sólidos residuales y los hidrocarburos crudos.

Estos constituyentes se separan y los hidrocarburos se recogen para su posterior refinamiento. Esto implica un tratamiento térmico adicional a 930 ° F (500 ° C) y clasificación por destilación fraccionada. Los resultados son naftas ligeras y pesadas, queroseno y fracciones de gasóleo que son adecuadas para la producción de varios grados de fueloil. Los sólidos residuales que quedan después del tratamiento térmico inicial pueden usarse como fertilizantes, filtros, combustibles para el suelo y carbón activado para el tratamiento de aguas residuales.

La lista de materias primas adecuadas para TDP es extensa e incluye residuos de plástico, neumáticos, pulpa de madera, desechos médicos y subproductos bastante desagradables como despojos de pavo y lodos de alcantarillado. La eficiencia del proceso de despolimerización térmica se ve reforzada por el hecho de que los subproductos del proceso como el metano, que no se pueden descomponer mediante la despolimerización, se recolectan y utilizan para alimentar generadores de turbina para producir electricidad para la instalación o reventa. El metano también posee potencial como biogás, una alternativa ecológica a la gasolina convencional.