Valorización de plásticos en productos de valor agregado mediante pirólisis por microondas y pirólisis convencional: una revisión

Resumen:

La acumulación de residuos plásticos constituye un desafío ambiental creciente debido a la insuficiencia de los métodos tradicionales de gestión, como el vertido, la incineración y el reciclaje mecánico, lo que ha impulsado el desarrollo de tecnologías avanzadas de valorización. Entre ellas, la pirólisis se presenta como una alternativa para convertir plásticos en productos de valor agregado, aunque su versión convencional es intensiva en energía debido a las altas temperaturas y los largos tiempos de reacción requeridos. En este contexto, la pirólisis asistida por microondas emerge como una tecnología más eficiente, ya que permite un calentamiento rápido y volumétrico, opera a temperaturas más bajas y reduce significativamente los tiempos de procesamiento, mejorando la eficiencia energética, el rendimiento y la selectividad hacia fracciones de alto valor como betunes, aromáticos BTX y olefinas de cadena media. Esta revisión compara de forma integral la pirólisis convencional y la asistida por microondas, analizando los fundamentos del proceso, los diseños de reactores, los avances en catalizadores jerárquicos, modificados con metales y regenerables, y los productos obtenidos. Los resultados de análisis de ciclo de vida indican que la pirólisis por microondas presenta menores emisiones de gases de efecto invernadero y menor consumo de agua en comparación con la pirólisis convencional, la incineración y el vertido en rellenos sanitarios. Además, se destacan aplicaciones emergentes de los productos de pirólisis, como la producción de hidrógeno, combustibles tipo jet, nanotubos de carbono y adsorbentes de CO₂ a partir del char, con especial énfasis en plásticos poco explorados como PET, PS y PVC. Finalmente, el trabajo ofrece una comparación sistemática de datos de la literatura y señala brechas clave en la estandarización de catalizadores y la optimización de productos, definiendo direcciones estratégicas para futuras investigaciones orientadas a la economía circular y la valorización sostenible de residuos plásticos.

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Conclusiones:

La conversión de residuos plásticos en productos de valor mediante pirólisis representa una solución prometedora frente a la contaminación plástica a nivel global. Entre los métodos disponibles, la pirólisis asistida por microondas (MAPP) ofrece ventajas distintivas, como un calentamiento rápido, selectivo y volumétrico, menores temperaturas de operación, tiempos de procesamiento más cortos y una mayor eficiencia catalítica. Estas características permiten la recuperación de aceites tipo combustible de alta calidad y de un char rico en carbono con propiedades comparables a las de productos derivados de fuentes fósiles. El rendimiento y la composición de los productos dependen de los parámetros del proceso y del tipo de plástico tratado. Debido a estos beneficios, la MAPP se considera una alternativa superior a la pirólisis convencional; sin embargo, al tratarse de una tecnología emergente, aún enfrenta desafíos técnicos y de escalabilidad que deben superarse para materializar plenamente su potencial industrial, tal como se analiza a lo largo de esta revisión.

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Información tomada y traducida del artículo científico publicado en ACS Environmental Au.

Imagen tomada del artículo.

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