Panorama tecnológico: Actores clave en la pirólisis de plásticos

• En la región EMEA se concentra la mayor parte de la actividad empresarial y de las PYME, pero Asia-Pacífico registra una cuota creciente. Muchas PYME, institutos de investigación y empresas que desarrollan tecnologías de pirólisis de plásticos tienen su sede en EMEA o América, pero la actividad investigadora en China crece a un ritmo constante, con especial atención a la pirólisis catalítica de productos combustibles. Europa Occidental y, en menor medida, Europa del Este y Estados Unidos son los primeros objetivos de las expansiones a escala comercial.
• En los últimos años, a pesar de los bajos precios del petróleo debido a la implicación de la industria O&G, el desarrollo se ha centrado en el aceite de pirólisis craqueable al vapor. Gracias a sus orígenes en la pirólisis de biomasa, los primeros desarrolladores de la pirólisis de plásticos se centraron exclusivamente en los combustibles; sin embargo, la exclusión del PVC y el PET permite que la pirólisis de plásticos produzca un producto similar al petróleo crudo, lo que permite su refinado posterior mediante craqueo al vapor en varios productos petroquímicos sostenibles tras su mejora. A pesar de las malas perspectivas competitivas en comparación con el crudo -el petróleo de pirólisis mejorado costará más de 90 dólares por barril-, los inversores en O&G siguen impulsando esta área de desarrollo. La pirólisis de poliolefinas como el polietileno (PP) y el polipropileno (PE) produce aceites alifáticos de alcano y alqueno, el cloruro de polivinilo (PVC) produce cloruro de hidrógeno problemático y aceite aromático, los polímeros de condensación como el tereftalato de polietileno (PET) añaden contenido de oxígeno y producen aceite aromático, y el poliestireno (PS) produce aceite aromático.
• Se avecina un ajuste de cuentas reglamentario para la pirólisis de plásticos. ¿Es sostenible la pirólisis? La respuesta a esta pregunta será el principal factor que determine la viabilidad de la pirólisis de plásticos en cada región. Aunque su huella de_CO2 es menor que la de los tipos de incineración más comunes, es casi equivalente a la incineración con recuperación de energía. Peor aún, la pirólisis tiene una huella de_CO2 mayor que el vertido y el uso de una fuente relativamente barata de petróleo para producir plástico primario. Es improbable que esta preocupación por la sostenibilidad sea un problema en China, donde existe una gran oportunidad de sustituir la incineración estándar y la normativa sobre combustibles es menos estricta, o en Japón, donde la acumulación de residuos y el deseo de aumentar las tasas de reciclaje probablemente sean los mayores impulsores de la adopción. Pero en otras zonas geográficas, como Europa, la cuestión de cómo utilizar la pirólisis de forma sostenible será probablemente un escollo importante. Es probable que la problemática huella de_CO2 de la pirólisis y la dificultad de volver a convertirla en plástico limiten su trato favorable por parte de los reguladores y, por tanto, su potencial.

• Pirólisis térmica. Es la forma más popular de pirólisis de plásticos y utiliza el calor y la presión para inducir tanto la degradación al final de la cadena como la degradación aleatoria para producir un flujo de producto con un peso que va desde gas de un solo carbono (metano) hasta ceras C35+. El rendimiento de la pirólisis térmica viene determinado por la temperatura de reacción: La pirólisis térmica a baja temperatura (en torno a 400 °C) -también llamada "pirólisis lenta"- tiene tiempos de residencia relativamente largos y altos rendimientos, mientras que la pirólisis térmica a alta temperatura (en torno a 700 °C) suele requerir un paso de pretratamiento adicional para aumentar la superficie de la materia prima, tiene tiempos de residencia mucho más cortos y tiene rendimientos más bajos debido a la mayor producción de carbón; la mayoría de los desarrolladores se sitúan entre la pirólisis lenta y la rápida, con más peso hacia los procesos a baja temperatura. La pirólisis térmica produce el aceite de pirólisis más adecuado para el refinamiento por craqueo al vapor.
• Pirólisis catalítica . Es la forma más diversa de pirólisis de plásticos y utiliza el calor y la presión para inducir tanto la degradación al final de la cadena como la degradación aleatoria controlada por un catalizador para producir una corriente de producto con una distribución relativamente estrecha de peso y, en algunos casos, moléculas específicas como benceno, tolueno y xileno (BTX). Aunque se ha utilizado una amplia gama de catalizadores sintéticos, como ZSM-5, HZSM-5 y FCC, en la pirólisis catalítica de plásticos, se han visto limitados por su elevado coste. Recientemente, los catalizadores de zeolita naturales han empezado a ganar adeptos como alternativa barata pero eficaz. La pirólisis catalítica es la más adecuada para producir flujos de productos específicos, como BTX o gasolina de alto octanaje, pero tiene dificultades para superar el aumento del coste de producción.
• Pirólisis del poliestireno. La pirólisis térmica realizada específicamente sobre materias primas de poliestireno, la pirólisis del poliestireno, está siendo utilizada como herramienta de marketing por los grandes fabricantes de poliestireno para presentar una solución al final de la vida útil de sus productos, que se enfrentan a una oposición medioambiental cada vez mayor. Aunque la pirólisis de flujos de residuos exclusivos de poliestireno permite un aporte energético ligeramente inferior, la disponibilidad a largo plazo de flujos de residuos exclusivos de poliestireno es, en el mejor de los casos, dudosa. La pirólisis del poliestireno no utiliza ningún equipo especializado, lo que permite a los desarrolladores que aún no se dedican a los residuos plásticos mezclados hacer una transición fácil hacia una solución de residuos más holística después de que la pirólisis del poliestireno fracase inevitablemente. (Nota: La despolimerización del poliestireno, una tecnología que están desarrollando empresas de la talla de Pyrowave y ReVital Polymers, es fundamentalmente diferente, aunque acabará luchando contra el mismo cuello de botella de la materia prima que limita la pirólisis del poliestireno).

El interés y la financiación de la pirólisis de plásticos se ha disparado en los últimos años, a medida que la industria del petróleo y el gas se apresura a introducir en el mercado su propia opción sostenible. En este momento, casi todas las grandes empresas tienen algún tipo de participación y la mayoría están construyendo o financiando activamente instalaciones de más de 100.000 toneladas; sin embargo, los bajísimos precios del crudo han tenido un efecto drásticamente negativo en la propuesta de valor de la pirólisis de petróleo a productos químicos. Como resultado, muchas empresas de petróleo y gas planean ahora mezclar flujos de pirólisis y petróleo crudo en un enfoque de equilibrio de masas para ayudar a compensar este aumento del precio.

Aunque la demanda de materiales sostenibles sigue siendo fuerte y la industria del petróleo y el gas debe desarrollar nuevos flujos de productos para mantener su dominio sobre el mercado de materiales y productos químicos, la economía del proceso de pirólisis de plásticos simplemente no es lo suficientemente fuerte como para competir en un entorno normativo neutral. En consecuencia, se avecina un ajuste de cuentas en materia normativa para la pirólisis: ¿en qué punto se considerará una solución sostenible al final de la vida útil? Los interesados deben prestar mucha atención a este debate, ya que es el principal factor determinante del éxito a largo plazo de la pirólisis de plásticos.