Producción de combustibles a partir de desechos plásticos mediante procesos de reciclado químico
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.10199056Palabras clave:
Producción de combustibles, desechos plásticos, reciclaje de desechos, procesos de conversión, tendenciasResumen
La contaminación ambiental en el mundo debido a los desechos plásticos alcanza cada día niveles alarmantes; cerca de ocho millones de toneladas al año de estos desechos terminan en los océanos. Aunque la comunidad científica y académica han tratado de desarrollar y aplicar nuevos métodos y tecnologías para reciclar dichos desechos, actualmente, solo el 15% de los 400 millones de toneladas que se producen anualmente son reciclados. Este trabajo tiene como objetivo presentar un estado del arte sobre las tecnologías de reciclado químico que se encuentran disponibles y aún en etapa de desarrollo para producir combustibles a partir de desechos plásticos. Se aplicó la técnica de revisión bibliográfica para localizar la información de los artículos y las solicitudes de patentes publicados en el periodo 2012-2022; aunada a la técnica de análisis de contenido para procesar y analizar la información, así como la bibliometría para obtener las principales tendencias en el área. Entre los desafíos más importantes que presentan estas tecnologías es que la mayoría requiere de altos consumo de energía y algunas solo procesan desechos homogéneos.
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S.M. Al-Salem. “Thermal pyrolysis of high density polyethylene (HDPE) in a novel fixed bed reactor system for the production of high value gasoline range hydrocarbons (HC)”. Process Safety and Environmental Protection. vol 127, pp.171-179. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.05.008
OECD.“Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060”. OECD. 2022. https://www.oecd.org/environment/global-plastic-waste-set-to-almost-triple-by-2060.htm
World Economic Foroum. “The New Plastics Economy Rethinking the future of plastics”. WEF. 2016. https://www3.weforum.org
Plastics Europe. “Chemical recycling”.Plastics Europe. 2022. https://plasticseurope.org/sustainability/circularity/recycling/recycling-technologies/chemical-recycling/.
L. Rigamonti, M. Grosso, J. Møller, V. Martinez Sanchez, S. Magnani y T.H. Christensen. “Environmental evaluation of plastic waste management scenarios”. Resources, Conservation and Recycling. vol 85, pp. 42-53. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2013.12.012
S.M. Al-Salem, S. Evangelisti y P. Lettieri. “Life cycle assessment of alternative technologies for municipal solid waste and plastic solid waste management in the Greater London área”. Chemical Engineering Journal. vol 244, pp. 391-402. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.01.066
A. Ahamed, A.Veksha, K. Yin, P. Weerachanchai, A. Giannis y G. Lisak. “Environmental impact assessment of converting flexible packaging plastic waste to pyrolysis oil and multi-walled carbon nanotubes”. Journal of Hazardous Materials. Volume 390, 15, pp.121449. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121449
A. Antelava, S. Damilos, S. Hafeez, G. Manos, S. M. Al-Salem, B. K. Sharma, K. Kohli y A. Constantinou. “Plastic Solid Waste (PSW) in the Context of Life Cycle Assessment (LCA) and Sustainable Management”. Environmental Management. 64, pp.230–244. 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s00267-019-01178-3
J. Datta y P. Kopczyńska. “From polymer waste to potential main industrial products: Actual state of recycling and recovering”. Critical Reviews in Environmental Science and Technology . vol 46, 10. pp. 905-946. 2016. DOI: https://doi.org/10.1080/10643389.2016.1180227
K. Ragaert, L. Delva. y K. Van Geem. “Mechanical and chemical recycling of solid plastic waste”. Waste Management, vol 69, pp. 24-58. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.07.044
M. Solis y S. Silveira. “Technologies for chemical recycling of household plastics–A technical review and TRL assessment”. Waste Management, 105, pp: 128-138. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.01.038
S. D. A. Sharuddin, F. Abnisa, W. M. A. W., Daud, y M. K. Aroua A review on pyrolysis of plastic wastes. Energy Conversion and Management, 115, pp:308-326. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.037
R. Miandad, M. A. Barakat, A. S. Aburiazaiza, M. Rehan, y A. S. Nizami. “Catalytic pyrolysis of plastic waste: A review”. Process Safety and Environmental Protection, 102, pp: 822-838. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.06.022
G. Lopez, M. Artetxe, M. Amutio, J. Bilbao, y M. Olazar. “Thermochemical routes for the valorization of waste polyolefinic plastics to produce fuels and chemicals. A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 73, pp: 346-368. 2017. DOI https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.142
I. Vollmer, M.J. Jenks, M.C. Roelands, R.J. White, T. Van Harmelen, P. De Wild, G.P. Van Der Laan, F. Meirer, J.T. Keurentjes y B.M. Weckhuysen. “Beyond mechanical recycling: Giving new life to plastic waste”. Angewandte Chemie International Edition, 59(36), pp: 15402-15423. 2020. DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201915651
A. Lee, y M. S. Liew. “Tertiary recycling of plastics waste: an analysis of feedstock, chemical and biological degradation methods”. Journal of Material Cycles and Waste Management, 1-12. 2020. DOI:10.1007/s10163-020-01106-2
D. Munir, M. F. Irfan, y M. R. Usman. “Hydrocracking of virgin and waste plastics: A detailed review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, pp:490-515. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.034
I. Barbarias, G. Lopez, M. Artetxe, A. Arregi, L. Santamaria, J. Bilbao, y M. Olazar “Pyrolysis and in-line catalytic steam reforming of polystyrene through a two-step reaction system”. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 122, pp:502-510. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaap.2016.10.006
I. Barbarias, G. Lopez, M. Artetxe, A. Arregi, J. Bilbao, y M. Olazar. “Valorisation of different waste plastics by pyrolysis and in-line catalytic steam reforming for hydrogen production”. Energy Conversion and Management, 156, pp: 575-584. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.11.048
M. B. Al Rayaan. “Recent advancements of thermochemical conversion of plastic waste to biofuel-A review”. Cleaner Engineering and Technology, 100062.2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clet.2021.100062
H. Arshad, S. A. Sulaiman, Z. Hussain, Y. Naz, y F. Basrawi. “Microwave-assisted pyrolysis of plastic waste for production of fuels: a review”. In MATEC Web of conferences. vol. 131, p. 02005. EDP Sciences. 2017. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201713102005
K. N. Aishwarya, y N. Sindhu. “Microwave assisted pyrolysis of plastic waste”. Procedia Technology, 25, pp: 990-997. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.08.197
W. Nien-Hwa, J. Kai, G. Clayton y X. Yang. “Integrated continuous conversion and separation methods for upcycling mixed plastic waste to clean gasoline and diesel fuels and other products”. WO Patent 2022011241A1, January 13, 2022.
G. Kamlesh Madanlal; G. Kavita Madanlal. “An improved process for conversion of plastic waste to fuel”. WO Patent 2022123351A1, June 16, 2022.
V. Daniška, T. Daniška. “Method of processing plastic waste from the water surface especially at sea, a system for its realization”. WO Patent 2022238954A1, November 17, 2022.
J.W. Hemmings. “Process for production of useful hydrocarbon materials from plastic”. US Patent 2022389328A1, December 08, 2022.
B. Boghosian. “Catalytic production of diesel-like oils from plastic waste”. WO Patente 2022067067A1, March 31, 2022.
L. Barry. “Multi-step process for conversion of waste plastics to hydrocarbon”. US Patent, 2022259502A1, August 18, 2022.
J.P. Gómez Martín y S. Sedano Santamaría. “Method for improving quality and stability of pyrolisis oils obtained from waste”. EP Patent, 4108737A1, December 28, 2022.
A. Odjo, B. Stephens. “Commercial grade ultra-low sulphur diesel production process from mixed waste plastics pyrolysis oil”. WO Patent, 2022034287A1, February 17, 2022.
C. Huang, A. Gujar, y M. Rodgers. “Methods of producing liquid hydrocarbon fuels from solid plastic wastes”. US Patent 9200207B2, December 1, 2015.
The European Chemicals Agency. “Chemical Recycling of Polymeric Materials from Waste in the Circular Economy”.2022. https://echa.europa.eu/documents/10162/1459379/chem_recycling_final_report_en.pdf/887c4182-8327-e197-0bc4-17a5d608de6e
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