Evaluación de la pirólisis térmica y de la catalítica usando zeolitas volcánicas como catalizador de desechos plásticos

Abstract

Los desechos plásticos y su inadecuada disposición final es un grave problema de contaminación ambiental que en éstos últimos años se ha tornado a un grado de nivel mundial, siendo para el 2017 la producción mundial de plásticos de 348 millones de toneladas (según Plastics Europe), y como consecuencia se ha formado islas conformadas por desechos plásticos en los océanos. Según el INEI para el 2015, en el Perú se recolecta 12.10 Ton/días de residuos sólidos municipales siendo dispuestos en botaderos a cielo abierto en un 63.90%, en relleno sanitario en un 22.30%, quema de basura en un 5.20% y reciclaje en un 6.0%. Debido a que las técnicas de disposición final de los desechos plásticos son insuficientes, es que en la presente investigación se evaluó los procesos de pirólisis térmica y catalítica para el tratamiento de los mismos y de este modo investigar que reúso se les puede dar y así brindarles un valor agregado para su reinserción en la cadena productiva. Para ello se realizó la pirólisis térmica y catalítica del polipropileno usando dos catalizadores, las zeolitas Z1 y Z2 sintetizados a partir de la ceniza volcánica proveniente del volcán Ubinas a 150°C y 180 °C, respectivamente; a un ratio catalizador/polímero de 1% y 2% y se comparó con una zeolita sintética (ZSM-5). Con la zeolita Z2 a 1% se realizó la pirólisis de desechos plásticos recolectados. Se determinó que el uso o no del catalizador, el ratio catalizador/polímero y características del catalizador influyen en el rendimiento y composición química de los productos pirolíticos. La zeolita Z2 al 1% fue la que generó un mayor rendimiento de gases pirolíticos (51.52 ± 5.32%), la zeolita Z1 al 2% generó el mayor rendimiento de ceras pirolíticas (21.69 ± 2.21%) y la Z1 al 1% generó el mayor rendimiento de líquidos pirolíticos (36.48 ± 5.85%). Con la zeolita Z2 a un 1% usando los desechos plásticos se obtuvo un 50.29 ± 3.92% de gases pirolíticos. Se caracterizó los líquidos y ceras pirolíticas a través del análisis de Espectroscopía Infrarroja y no se observó diferencias significativas en los espectros excepto al usar la zeolita sintética. Por lo tanto, se determinó que la pirólisis catalítica usando las zeolitas Z1 y Z2 son apropiadas para el tratamiento de residuos plásticos y que tienden a generar en mayor proporción gases pirolíticos y no generan residuos carbonosos