Evaluación de la pirólisis como un método para la obtención de combustibles líquidos a partir de los plásticos generados en la Universidad Autónoma de Occidente

Abstract

Actualmente la generación de residuos sólidos es uno de los grandes problemas ambientales que afecta significativamente los diferentes ecosistemas del planeta. El componente polimérico en el flujo de residuos urbanos sin una gestión adecuada trae consigo consecuencias severas no solo afectando la vida silvestre sino la salud humana. Este problema se ha agravado por los sistemas de reciclaje y gestión de residuos que no pueden hacer frente a la creciente producción de poliméricos. Por lo anterior se debe pensar en métodos innovadores, efectivos y viables que permitan dar solución aprovechando energéticamente este tipo de materiales y que tengan un bajo impacto ambiental. Desde este punto de vista se plantea la formulación del reciclaje químico usando la pirolisis a escala laboratorio para obtener líquidos que puedan ser convertidos en posibles combustibles como fuente de energía para maquinas e industrias como una forma viable de contribuir a aumentar el porcentaje de reciclaje. La investigación se desarrolló en función de tres fases importantes. La primera fase consistió en la identificación del residuo polímero de mayor generación dentro del Campus Universitario, del cual se tomó una muestra significativa del residuo. Una vez tomada la muestra plástica se procedió al desarrollo de la segunda fase encaminada a encontrar los parámetros idóneos del proceso de pirólisis mediante técnicas analíticas como TGA y DSC para posteriormente ser reemplazadas en el proceso experimental. Finalmente, la tercera fase fue hacer una revisión de los aspectos ambientales generados en la anterior etapa para llevar a cabo una valoración ambiental respectiva. Se encontró que el polímero de mayor generación fue el polietileno de alta densidad HDPE. Revisando las técnicas analíticas se encontró que los parámetros óptimos para el ensayo de pirolisis sean: velocidad de calentamiento de 10°C/min y temperatura de degradación de 470°C. La bibliografía respalda que los productos líquidos obtenidos mediante pirólisis pueden ser transformados en combustibles con características similares a los combustibles tradicionales mediante técnicas de postratamiento. La valoración ambiental permitió conocer que en los ensayos es muy bajo el nivel de impacto. Se pudo, en definitiva, demostrar que un método sencillo de pirólisis como el llevado a cabo puede convertir el PEAD en productos de hidrocarburos líquidos con un rendimiento significativo de 68%. Este proceso depende grandemente de la temperatura, haciendo de esta, la variable más representativa en la transformación del polímero

Nowadays generation of solid waste is one of the great environmental problems that significantly affects the different ecosystems. The plastic component in the flow of urban waste without proper management brings severe consequences not only affecting wildlife but human health. This problem has been exacerbated by recycling and waste management systems that cannot cope with the growing production of plastic. Therefore, it is necessary to think of innovative methods that allow solutions to be taken advantage of using this type of materials and have a low environmental impact. From this point of view, the formulation of chemical recycling is proposed using laboratory-scale pyrolysis to obtain liquids that can be converted into potential fuels as a source of energy for machines and industries as a viable way to contribute to increasing the percentage of recycling. The research was developed based on three important phases. The first phase consisted of the identification of the plastic waste of greater generation within the University Campus. Once the plastic sample was taken, the second phase was developed to find the ideal parameters of the pyrolysis process by means of analytical techniques such as TGA and DSC to later be replaced in the experimental process. Finally, the third phase was to review the environmental aspects generated in the previous stage. The highest generation plastic was found to be high density polyethylene. Analytical techniques determined that the optimal parameters were a heating rate of 10 ° C / min and a degradation temperature of 460 ° C. Through an analysis of the pyrolysis products obtained based on literature, it was concluded that the resulting liquids can be transformed into fuels with similar characteristics to traditional fuels by post-treatment techniques such as distillation. The environmental assessment revealed that the level of impact is very low in the trials. It was ultimately possible to demonstrate that a simple pyrolysis method such as that carried out can convert HDPE into liquid hydrocarbon products with significant performance, which varies basically with temperature