• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  Science >> Ciencia >  >> Química
    El nuevo proceso de reciclaje de poliestireno podría ser el primero del mundo en ser económico y energéticamente eficiente
    Resumen gráfico. Crédito:Revista de Ingeniería Química (2024). DOI:10.1016/j.cej.2024.152079

    Los ingenieros han modelado una nueva forma de reciclar poliestireno que podría convertirse en la primera forma viable de hacer que el material sea reutilizable. El método químico identificado para abordar el material de embalaje difícil de reciclar y reducir los residuos en vertederos



    El equipo de ingenieros químicos, con sede en la Universidad de Bath en el Reino Unido y el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts, EE. UU., dice que su técnica podría ser la primera en hacer que el reciclaje de poliestireno sea económicamente viable y energéticamente eficiente.

    Explicado en un nuevo artículo de investigación publicado en el Chemical Engineering Journal , la técnica utiliza un proceso químico llamado pirólisis para descomponer el poliestireno en partes que pueden transformarse en nuevas piezas del material.

    El Dr. Bernardo Castro-Domínguez, profesor titular de Ingeniería Química en la Universidad de Bath y codirector del Centro de Diseño, Fabricación y Digital (dMaDe), dice:"Las técnicas de reciclaje químico son un enfoque importante dentro de la ingeniería química". Ahora, se necesitan con urgencia formas rentables y energéticamente eficientes de descomponer los plásticos en sus componentes principales, como el poliestireno.

    "En la actualidad, menos del 5 % del poliestireno se recicla; nuestro trabajo muestra que hasta el 60 % de todo el poliestireno utilizado hoy en día podría sustituirse por estireno reciclado químicamente".

    Michael Timko, Ph.D., profesor de Ingeniería Química en el Instituto Politécnico de Worcester, añade:"Nuestro análisis encuentra que el poliestireno es un candidato ideal para un proceso de reciclaje químico. Sorprendentemente, el proceso es energéticamente eficiente y potencialmente económicamente competitivo. En términos de emisiones, invertir en este proceso tiene el potencial de ser equivalente a medidas simples como la conservación de energía en términos de la cantidad de reducción de emisiones que se puede lograr con una inversión determinada."

    El poliestireno se puede reciclar químicamente mediante calor, pero los tratamientos repetidos degradan el material y hacen que pierda resistencia y flexibilidad. Debido a que este proceso requiere instalaciones especializadas, la mayoría de los centros de reciclaje no aceptan poliestireno y, debido a su volumen, los altos costos de transporte significan que rara vez se traslada a estas instalaciones. En consecuencia, actualmente se recicla muy poco poliestireno.

    La pirólisis implica exponer un material a temperaturas muy altas (de más de 450°C) en una cámara libre de oxígeno, lo que significa que no puede encenderse. En cambio, el poliestireno se descompone en partes conocidas como monómeros, que luego pueden purificarse y posteriormente reconstituirse en poliestireno virgen. Crear un kilogramo del nuevo material requiere menos de 10 megajulios de energía, aproximadamente suficiente para alimentar un microondas típico durante unos 30 minutos.

    El proceso identificado implica un reactor de pirólisis, un intercambiador de calor y un par de columnas de destilación, que separan las partes de poliestireno en estireno de "grado monómero" (la parte que se puede reformar en poliestireno) y petróleo "ligero" y "pesado". como subproductos, que pueden reutilizarse de otras maneras.

    El proceso tiene un rendimiento del 60 %, lo que significa que si se utilizara 1 kg de poliestireno usado, quedarían disponibles 600 gramos de estireno de grado monómero puro al 99 % para generar poliestireno nuevo, reduciendo así el uso de combustibles fósiles. Este trabajo también destaca los beneficios ambientales, señalando que el costo de disminuir la cantidad de emisiones de carbono mediante la implementación de este proceso es de aproximadamente $1,5 por tonelada de CO2 , considerablemente más bajo que muchos otros procesos de reciclaje.

    Los investigadores dicen que las políticas para incentivar a los consumidores a reciclar poliestireno, o desviarlo de los vertederos, ayudarían a que el proceso fuera aún más atractivo económicamente.

    Más información: Madison R. Reed et al, Análisis termodinámico y económico de un proceso desplegable y escalable para recuperar estireno de grado monómero a partir de poliestireno residual, Chemical Engineering Journal (2024). DOI:10.1016/j.cej.2024.152079

    Información de la revista: Revista de ingeniería química

    Proporcionado por la Universidad de Bath




    © Ciencia https://es.scienceaq.com