La innovación petroquímica tuvo lugar en China

Descubren cómo producir combustibles a partir del plástico

La conversión masiva de polietileno en combustible líquido puede contribuir de manera decisiva con la diversificación de la oferta de dicho recurso a nivel global. Para avanzar hacia el desarrollo comercial de este novedoso proceso, sólo resta abaratar sus costos.

Edición impresa № 322 | Julio - Agosto 2016

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China logró transformar el polietileno en combustible líquido. El descubrimiento estuvo a cargo del químico Zheng Huang, quien junto con su grupo de investigación consiguió degradar el polímero común al catalizar una molécula organometálica que contiene iridio a sólo 150 grados centígrados (°C), temperatura muy inferior a la usualmente requerida.

Según explicó el especialista a la prensa de su país, el iridio –que es un metal raro y costoso– puede debilitar los enlaces de la estructura molecular del polietileno y acelerar su descomposición hasta convertirlo en un producto líquido. “La reacción es fácil de controlar y el líquido obtenido puede ser perfectamente usado como combustible”, indicó.
Los investigadores chinos ya llevaron a cabo experimentos exitosos con pequeñas muestras de bolsas de plástico, botellas y envases de comida. “Ahora enfrentamos el doble desafío de transformar grandes cantidades de polietileno en combustible líquido, por un lado, y de reemplazar el iridio para abaratar los costos. Esto último puede ser bastante problemático debido a las características puntuales de los catalizadores metálicos”, admitió Huang.
Sobre la base de sus estudios, el proceso funciona bien cuando el iridio se encuentra en una proporción de 30 a 1; es decir, de 30 partes de plástico por cada parte de catalizador. “Necesitamos reducir considerablemente ese porcentaje para lanzar este método de producción de combustibles a escala industrial”, anticipó.
A su entender, este proceso no sólo contribuirá con la diversificación de la oferta de carburantes en países que carecen de materias primas para su elaboración, sino que también aportará beneficios ambientales. En ese sentido, recordó que la gestión del plástico –omnipresente en bolsas, envases, láminas y otros productos– representa una de las principales problemáticas ecológicas del mundo moderno debido a su difícil degradación.

Investigadores de la Academia de Ciencias de China descubrieron que el iridio puede debilitar los enlaces de la estructura molecular del polietileno y acelerar su descomposición hasta convertirlo en un producto líquido.

 

Escaso y resistente

El iridio es un metal de transición perteneciente al grupo del platino. Duro, frágil, pesado y de color blanco plateado, representa el segundo elemento más denso (sólo por detrás del osmio) y el metal más resistente a la corrosión, incluso a temperaturas tan altas como 2.000 °C.
Fue descubierto en 1803 –entre las impurezas insolubles del platino natural– por el químico británico Smithson Tennant, quien debido a los colores de sus sales lo bautizó en honor a la diosa Iris, la personificación del arco iris. Se trata de uno de los elementos más raros en la corteza terrestre, con un nivel de extracción y consumo de apenas 3 toneladas (Tn) anuales. El oro, por caso, es 40 veces más abundante.
Comercialmente se lo obtiene como un subproducto de la producción minera del níquel y el cobre (mediante la electrorrefinación del estos metales nobles).
El iridio metálico se emplea cuando se necesita alta resistencia a la corrosión con altas temperaturas, como en las bujías de gama alta, los crisoles para la recristalización de semiconductores y los electrodos para la producción de cloro.

Propuesta similar

La idea de producir combustible a partir del plástico es previa a los experimentos de la Academia de Ciencias de China. Hace tres años, de hecho, la firma estadounidense Agilyx comenzó a desarrollar un método para obtener petróleo con ese insumo.
“No utilizamos el plástico que hoy se recicla, sino el que nadie quiere y suele acabar en el vertedero. Primero lo trituramos, luego lo colocamos en un cartucho especial, en una siguiente instancia lo calentamos para convertirlo en gas, y finalmente lo volvemos a enfriar con agua. El petróleo resultante es separado al emerger a la superficie”, explicó Jon Angin, vicepresidente de la empresa.
“Somos capaces de aprovechar más de un 75% del peso original del plástico para conseguir un petróleo de síntesis, listo para ser refinado como cualquier otro tipo de crudo de origen árabe o ruso. El resto de la materia, en tanto, queda dividida en gas y en un residuo menor al 10% del peso”, puntualizó.
A su criterio, el producto final no tiene nada que envidiarle al que se extrae comúnmente. “Es un petróleo muy bueno, como el que suelen buscar las refinerías en todo el mundo. Debe tenerse en cuenta que el plástico deriva del hidrocarburo refinado, por lo que carece de numerosas impurezas”, indicó Angin.
Según sus precisiones, con 10 Tn de plástico es posible producir unos 50 barriles de petróleo (cuyo proceso de elaboración industrial requiere habitualmente unos 10 barriles). “Producimos cinco unidades de energía por cada unidad consumida”, sintetizó.
No obstante, la caída registrada en el valor internacional del barril tornó el proceso momentáneamente inviable.

Hasta el momento, el proceso funciona bien cuando el iridio se encuentra en una proporción de 30 a 1. Para su lanzamiento a escala industrial será necesario reducir considerablemente ese porcentaje.

 

Otra innovación

Estados Unidos también fue sede de otro reciente avance en la gestión sustentable del plástico. Científicos de la Universidad de Texas –junto con especialistas coreanos de la Universidad de Hanyang y expertos australianos de la Commonwealth Scientific and Research Organization (CSIRO)– crearon una clase de plástico que ayudará a resolver muchos problemas vinculados con la separación de moléculas pequeñas.
El adelanto podría servir para filtrar los gases que contribuyen al calentamiento global y aumentar la eficiencia energética de la purificación del agua, además de producir y suministrar energía derivada del hidrógeno, entre otros beneficios.
El sistema supera los límites del plástico convencional: es capaz de separar el dióxido de carbono (CO2) del gas natural varios cientos de veces más rápido que las membranas plásticas actuales. Asimismo, su rendimiento es cuatro veces más eficaz en cuanto a la pureza de los gases separados. ©

 

 

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