Hidrógeno a partir de residuos plásticos
Una joven investigadora vasca descubre cómo generar en grandes cantidades este elemento, un combustible limpio, sometiendo los materiales de desecho a un proceso de pirólisis
Una nueva forma de aprovechar en alguna medida la enorme e injustificada cantidad de residuos plásticos que producimos: obtener hidrógeno de ellos. El tratamiento de los gases volátiles que emiten los plásticos al ser sometidos a pirólisis (descomposición química por medio de calor en ausencia de oxígeno) permite separar este elemento, considerado por muchos el combustible del futuro, en cantidades considerables.
Lo ha descubierto una joven investigadora de la Universidad del País Vasco (UPV-EHU). En su tesis doctoral, la ingeniera química Itsaso Barbarías, de 28 años, investigadora del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias y Tecnología, ha comprobado que "los residuos plásticos son potenciales fuentes de obtención de hidrógeno", lo que podría abrir nuevas puertas al reciclaje de estos materiales altamente contaminantes.
Su investigación aúna en un sólo trabajo la búsqueda de soluciones a dos de los mayores problemas ambientales a los que se enfrenta la humanidad: por una parte, el reciclaje o aprovechamiento de los residuos plásticos y, por otra, la producción de combustibles no contaminantes, y por tanto no generadores de cambio climático, entre los que el hidrógeno es una de las apuestas preferidas por buena parte de los científicos, que buscan en todo el mundo formas baratas y limpias de generarlo.
Para obtener el hidrógeno, los plásticos deben pasar por un proceso de pirólisis en un reactor cónico llamado de lecho en surtidor (llamados en inglés spouted bed) que debe colocarse en un horno para alcanzar la temperatura adecuada, de unos 500 grados centígrados. Este tipo de aparato resulta idóneo para evitar que los plásticos se peguen al deshacerse, además de favorecer la conducción de calor, que estos polímeros no transmiten de forma satisfactoria. Debido a la gran aportación de calor, las partículas del lecho del reactor se mueven continuamente y entran en contacto de forma cíclica con el gas.
Económicamente no viable
El gas obtenido pasa en una segunda fase a otro reactor en el que se realiza el reformado, es decir, que se lo hace reaccionar con vapor en presencia de un catalizador. El modelo funciona, pero sale demasiado caro para su aplicación comercial. "Económicamente, el proceso no es viable todavía, porque trabajamos a temperaturas muy altas, y, además, se necesitan dos reactores. Por tanto, de cara al futuro, hay que investigar mucho más", señala la científica, quien destaca sin embargo que al trabajar en dos fases, lo que resulta más costoso, también se obtiene una mayor cantidad de hidrógeno.
En su tesis Proceso de pirólisis y reformado en línea para la producción de H2 a partir de residuos plásticos, la investigadora ha sometido al proceso, bajo diferentes condiciones para observar los distintos resultados, varios tipos de plásticos que se encuentran habitualmente entre los residuos sólidos urbanos que tiramos al contenedor amarillo con el fin de determinar el potencial de obtención de hidrógeno que puede tener cada uno de ellos.
Así, durante la investigación se estudiaron el polietileno de alta densidad (HDPE, en sus siglas en inglés, empleado en envases de leche y zumos, y en los de muchos productos de limpieza y químicos industriales, y que es el que menos toxinas emite), el polipropileno (PP, que permite envasar alimentos y bebidas calientes), el poliestireno (PS, platos y vasos de un solo uso, hueveras, cajas de CD), el polietileno tereftalato (PET, usado también para contener alimentos y bebidas, como las botellas de agua mineral) y una mezcla de varios de ellos.
Según estimaciones de algunas organizaciones ecologistas, cada año se generan en el mundo unos 100 millones de toneladas de residuos plásticos, un 10% de las cuales acaba en el medio marino y ha contribuido a formar enormes islas de basura como la que se extiende por el Pacífico central, cuya superficie es evaluada según los cálculos entre los 700.000 y los 15 millones de kilómetros cuadrados. En algunos puntos de los mares del planeta, hay una concentración de micropartículas de plástico entre 10 y 20 veces superior a la de plancton.
La mayoría de los plásticos tarda entre 500 y 1.000 años en desaparecer y, mientras, se van fragmentando en partículas cada vez más pequeñas que mantienen sus propiedades contaminantes y cuyo tamaño en constante disminución las va haciendo progresivamente más nocivas, al permitirles penetrar con mayor facilidad en la cadena trófica.
Muy poco de estos plásticos se recicla. La mayoría no permiten la fabricación de nuevo material de su misma clase y acaba incinerado. Este es el destino de entre el 50 y el 75% del total de estos residuos en muchos países de la Unión Europea. Otra parte considerable acaba en vertederos controlados, en los países desarrollados, y tirada por doquier sin ninguna forma de control en los países en desarrollo. En el futuro, y mientras no seamos capaces de consumir menos plásticos desechables, por lo menos podríamos emplearlos para producir hidrógeno con el que alimentar maquinaria de todo tipo, automóviles incluidos.
Fuente: Ecoavant
