1950. La producción global de plásticos fue de aproximadamente 2 millones de toneladas. Ahora son alrededor de 400 millones de toneladas, un aumento en casi el 20,000%.
Como material, tiene un potencial aparentemente ilimitado. El plástico es barato para la producción mientras está liviano y firme. Sus aplicaciones van desde el empaque de alimentos y bebidas en ropa y atención médica.
Cuando el elemento de plástico completa su vida útil, puede llevar mucho tiempo descomponerse, hasta 500 años en algunos casos. Incluso entonces, las piezas de plástico no desaparecen completamente; en cambio, nacen en piezas más pequeñas y pequeñas, eventualmente se convierten en microplásticos que están en el suelo donde cultivamos alimentos, agua que respiramos y el aire que respiramos.
La investigación vinculó este microplástico con problemas de salud como la diabetes, la enfermedad cardíaca y la baja fertilidad masculina.
Durante años, el autogobierno y los fabricantes locales confiaron en el reciclaje en respuesta a que los desechos plásticos se mantuvieron acumulando. Sin embargo, a pesar de sus esfuerzos para clasificar y separar materiales de reciclaje, la mayoría de los plásticos continúan terminando en vertederos, o por encima, en espacios verdes y vías fluviales.
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., La tasa total de reciclaje de plástico es del 8,7%. Alrededor de un tercio de botellas de leche y plástico se recicla, más altos que otros tipos de plástico.
Dado que el plástico se usa así, encontrar nuevas formas de manejar y reciclar los desechos plásticos es cada vez más importante. La pirólisis de los desechos plásticos es una tecnología que podría ayudar a resolver este problema.
Esta es una técnica relativamente nueva, por lo que los investigadores todavía tienen un conocimiento limitado del proceso de pirólisis. Como químicos analíticos, nos esforzamos por comprender la composición de mezclas complejas, especialmente creaciones de fuentes nuevas, como la pirólisis de desechos plásticos.
¿Qué es la pirólisis plástica?
La pirólisis plástica es un proceso químico que rompe químicamente el plástico a otras moléculas calentando plástico a temperaturas extremadamente altas en la falta de oxígeno.
Se alimenta de plástico en el reactor de pirólisis, donde se calienta y se convierte en aceite. El aceite se mueve en otra tina donde se cocinó y se destiló. Alexander Kaplitz y Kevin A. Schug
A diferencia del reciclaje de plástico tradicional, la pirrólisis en teoría no se limita a ciertos tipos de plástico. Se podría invertir para acomodar a muchos de ellos, aunque la tecnología actual se limita a varios tipos: polietileno y polipropileno, utilizado en contenedores de alimentos y botellas, a escala industrial.
Por lo tanto, la pirólisis plástica podría ayudar a usar desechos de productos de consumo, como bolsas de plástico, botellas, chorros de leche, materiales de embalaje, toallitas húmedas e incluso juguetes para niños desechados. La pirolisa también puede presentar desechos plásticos más complejos, como caucho y desechos, los alegatos evitan ciertas especies plásticas en pirrólisis, como cloruro de polivinilo, o PVC, que se encuentran en tuberías y productos de techo, al igual que puede crear subproductos nocivos.
Durante la pirólisis, los polímeros de plástico se separan en moléculas más pequeñas, lo que resulta en producción de aceite líquido, gases de combustible, como metano, propano y butano y char.
Char es un residuo sólido que queda al final del proceso de pirólisis. Se puede utilizar como material para el carbono rico para diferentes aplicaciones, incluida la adición a tierra para que sea más saludable para la agricultura, ya que aumenta la humedad y el pH, utilizado en la absorción de nutrientes. Char también tiene la capacidad de absorber gases de carbono dañinos del aire, lo que puede ayudar a prevenir el cambio climático.
Los lados principales del encanto son si también se usa, puede aumentar la alcalinidad del suelo, que puede interferir con el crecimiento de las plantas.
La pirólisis plástica utiliza el calor para romper el plástico, con la intención de convertir los desechos plásticos en materiales utilizables. ¿Cómo funciona la pirolosis?
El proceso de pirólisis plástica generalmente incluye varios pasos clave.
En el primer paso de la pirólisis, los reciclamientos comunitarios recolectaron desechos plásticos y lo limpiaron para eliminar cualquier contaminante. Luego, el plástico se corta en piezas más pequeñas para facilitar el proceso de pirólisis. A diferencia del reciclaje tradicional, solo se requiere una clasificación mínima.
Los reciclamientos químicos de las plantas de pirólisis alimentaria están triturados con plástico en el reactor de pirólisis, donde lo calienta a temperaturas varían de 600 a 1,600 grados Fahrenheit (315 a 871 grados centígrados). Sin oxígeno, el plástico en el reactor no enciende y transmite evaporaciones al aire. En cambio, este entorno de alta temperatura hace que los polímeros de plástico disminuyan en moléculas de hidrocarburos más pequeñas. Estas moléculas más pequeñas se pueden refinar aún más.
La alta temperatura convierte algunas moléculas en vapor, que se condensa en aceite líquido. Las compañías químicas pueden especificar aún más este aceite para usar como combustible o como materia prima para hacer otros productos químicos o plástico.
Además del aceite líquido, el proceso de pirólisis crea gases naturales, como metano, etan, butano y propano. Los operadores de pirólisis atrapan estos gases y, a veces, pueden usarlos como una fuente de potencia para potencia de reactores de pirólisis u otros procesos industriales.
La pirólisis de plástico crea aceite, que los ingenieros pueden usar para crear nuevos materiales o combustibles. BASF, CC BI-NC-ND Beneficios de Pyrolize
Cuando se realiza de manera efectiva, la pirólisis plástica ofrece varios beneficios.
Al extender el reciclaje fuera de las botellas de plástico y las medidas de lácteos, la pirólisis podría reducir la cantidad de contaminación de los desechos plásticos que terminan en vertederos y océanos.
Además, la conversión de desechos plásticos en productos utilizables podría ayudar a reducir la búsqueda de producción de plástico nuevo de hidrocarburos de aceite. Los subproductos podrían acostumbrarse al plástico reciclado.
Algunos investigadores también prueban los aceites de pirólisis para ver si pueden usarlos en lugar de gas para alimentar los vehículos. El gas producido durante la pirólisis puede incluso crear energía que estimule el reactor de pirólisis, lo que hace que el proceso sea más autosuficiente y reduciendo la necesidad de fuentes de energía externas.
Actualmente, alrededor del 15% al 20% de los productos de pirólisis se reciclan en nuevos propileno y etileno, mientras que en su mayoría, alrededor del 80% al 85% se convierte en combustible diesel, hidrógeno, metano y otros productos químicos.
Aunque la pirólisis plástica tiene cierta promesa, también enfrenta desafíos. Los costos de instalación y plantas operativas de la pirrólisis son altos. En cuanto al proceso, el proceso depende de la disponibilidad de desechos plásticos adecuados, la demanda del mercado de la producción de aceites y gases y energía y el personal necesario para la operación del reactor.
Otro problema es el control de calidad. La mayoría de las especies de plástico pueden someterse a pirólisis, pero un plástico diferente crea aceites con diferentes composición química. Los científicos deberán comprender la composición de estos aceites antes de que la industria pueda determinar qué especies plásticas se enfoca y cómo cada aceite puede crear nuevos materiales.
Los aceites de pirólisis tienen composiciones químicas únicas dependiendo del tipo de plástico utilizado para crear. Alexander Kaplitz y Kevin A. Schug
Investigadores como nosotros en la Universidad de Texas en Arlington y nuestros colegas internacionales estudian nuevas técnicas para las técnicas de separación de aceite basadas en cromatografía que pueden identificar con éxito algunos tipos de aceites de pirólisis. La cromatografía es un proceso de separación de componentes en la mezcla a través de material rígido.
Diferentes componentes en la mezcla atraen este material a diferentes grados. Entonces salen de cromatografía en diferentes momentos, lo que los separa el uno del otro.
Con más investigación sobre la eficiencia y el avance tecnológico de la técnica para aumentar la pirólisis, esta técnica podría ser parte de una solución sostenible para la gestión de residuos plásticos. Mientras tanto, la pirólisis ahora se usa, y un informe evalúa el mercado de la planta pirólica en 40 mil millones de dólares 2024. Años y se predice que aumenta a 1,2 mil millones de dólares a 2033. Años.
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