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Del plástico al combustible para aviones: un nuevo enfoque de reciclaje

Del plástico al combustible para aviones: un nuevo enfoque de reciclaje

Los ingenieros de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han encontrado una forma novedosa de reciclar plásticos viejos en hidrocarburos de combustible para aviones utilizables. Los investigadores han empleado un proceso catalítico asistido por microondas que descompone la estructura de carbono de los polímeros en alcanos en el rango del combustible para aviones.

En un mundo donde la dependencia del combustible está aumentando y nuestra producción de desechos está aumentando, una solución eficiente donde los desechos se pueden transformar en un material utilizable es un bien valioso. Dado que pronto aumentará la necesidad de combustibles para aviones, esta investigación ha proporcionado una nueva vía potencial para la producción de alcanos específicos.

[Imagen cortesía de Pixabay]

Los investigadores utilizaron una zeolita activada para catalizar la reacción. Las zeolitas son micropo de aluminosilicato
materiales rous. Las zeolitas pueden producirse tanto de forma natural como sintética. Las zeolitas sintéticas generalmente tienen mejores propiedades de separación que sus contrapartes naturales. Las zeolitas son un material fantástico para la separación de materiales porque los poros se pueden sintetizar con un tamaño y carga definidos. Los poros también se pueden sintonizar. El tamaño se rige por el número de unidades en la red alrededor del poro. La carga también se puede ajustar ajustando la proporción de silicio a aluminio alrededor del poro.

Zeolita Socony Mobile (ZSM) es la clase más común de zeolita sintética producida. ZSM-5 es la zeolita más utilizada en la industria actual. La celda unitaria ZSM-5 está compuesta por ocho anillos de cinco miembros. Esto se conoce como unidad pentasil. Cada anillo de pentasil consta de 10 átomos de silicio y aluminio que están unidos por especies de oxígeno. Los poros actúan como canales ideales para la separación de alcanos ramificados y no ramificados. En los combustibles, la ramificación puede reducir el índice de octano, haciendo que el combustible sea menos eficaz. Los poros selectivos de tamaño filtran los alcanos ramificados para dejar alcanos puros listos para combustible.

Los investigadores han creado un proceso de dos etapas para aislar selectivamente el producto de hidrocarburo. El primer método es la degradación catalítica por microondas. Se colocaron gránulos de polietileno de baja densidad en un matraz de cuarzo y se transfirieron a un horno microondas. La reacción se realizó a 350ºC durante 20 minutos, hasta que se vaporizó todo el material polimérico. A continuación, el gas polímero vaporizado se pasó por un reactor de lecho compacto que contenía ZSM-5 a 375ºC.

La segunda etapa utilizó una etapa de hidrogenación catalizada con níquel para descomponer los hidrocarburos insaturados. Los hidrocarburos se mezclaron con n-heptano y se colocaron en un reactor sellado con el catalizador, a 200ºC.

Los investigadores encontraron que las diferentes proporciones de masa de catalizador a alimentación del catalizador producían hidrocarburos de diferentes grados de combustible. Una relación de 0,1 dio un rendimiento del 66,18%. Después de la segunda etapa, los combustibles producidos fueron JP-5, un combustible para aviones de grado marino. Una relación de 0,2 produjo una masa de 56,32%. Esta proporción produjo combustibles RJ-5 y JP-10, que son combustibles para aviones militares de alta densidad.

Aunque estos métodos están en su infancia, el potencial de comercialización es enorme. Los investigadores confían en que su método proporcionará una "vía novedosa y factible para que las refinerías produzcan diferentes grados de combustibles para aviones".

Aparte de la producción de combustible, cualquier método nuevo diseñado para eliminar los desechos de nuestras vidas es un esfuerzo que vale la pena.

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vía The Chemical Engineer

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