TECNOLOGÍA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA RESIDUOS DE DE

TECNOLOGÍA DE VALORIZACIÓN
ENERGÉTICA DE
RESIDUOS
DE
CAUCHO Y NFU MEDIANTE PIRÓLISIS
CONTINUA
Publicado en AMBIENTA, revista editada por el MINISTERIO DE AGRICULTURA,
ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE (www.revistaambienta.es)
Revista nº 112, 2015-09-01, sección INNOVACIÓN
Esta tecnología supone una novedad mundial respecto a la valorización energética y
material de residuos de neumáticos fuera de uso (NFU) y/o cauchos industriales mediante
pirolisis de lecho en surtidor (spouted bed) con obtención de diésel y negro de carbón o
carbón activado, dando lugar a un nuevo proceso para la obtención de estos sin consumo de
recursos naturales.
Tras un largo periodo de investigación, cuyos trabajos comenzaron en el año 1980, en
el desarrollo e innovación de procesos de interés energético y medio ambiental para
la valorización de materiales residuales, en el marco de la economía circular y la
sostenibilidad del reciclaje de los residuos, el Grupo de Investigación de Procesos Catalíticos
y Valorización de Residuos (PROCAT – VARES) del Departamento de Ingeniería
Química de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibersitatea (UPV/
EHU), y la Ingeniería “Management & Innovation”, Empresa especializada en el reciclaje
material y/o valorización energética de residuos, dentro de su acuerdo de colaboración
tecnológico, han culminado el desarrollo de un proceso de pirolisis con diferentes
características geométricas de reactores tipo “spouted bed”, que permite procesar residuos
de forma ininterrumpida con alimentación continua del material residual (pirolisis térmica), o
de éste junto con un catalizador (pirolisis con degradación catalítica). Este diseño tiene
la capacidad de procesamiento uniforme de mezclas de partículas de diferentes tamaños y
densidades. Dicho proceso es de alta eficiencia (la mayor del mercado internacional),
continuo, a baja temperatura, con mínimo tiempo de residencia del residuo, sin producción
de ceras ni alquitranes, y cumpliendo con la normativa REACH de medio ambiente.
Su aplicación reduce los residuos generados, con las consecuentes ventajas medioambientales,
y da lugar a la recuperación de diferentes recursos (energía y materia primas secundarias) con
un gran valor añadido. Esta tecnología, desarrollada y probada, permite procesar diversos
tipos de residuos, entre otros: neumáticos fuera de uso (NFU) y/o cauchos; plásticos; envases
tipo brik; biomasa; etc., pudiendo generar, en función del tipo de residuo, combustibles
líquidos y gaseosos, energía eléctrica, energía térmica, energía frigorífica, negro de carbón,
carbón activado, acero, fibra textil, pasta de papel, aluminio, y CO 2 alimentario.
En el caso particular de la tecnología correspondiente a la valorización energética directa y
reciclaje material de neumáticos fuera de uso (NFU) y/o cauchos industriales, a través de un
sistema de pirolisis de lecho en surtidor (spouted bed), el proceso genera dos fracciones:
sólida y gas, y su rendimiento y propiedades varían fundamentalmente con la existencia o no
de catalizadores, el tipo de catalizadores, la temperatura de operación y las características del
residuo.
La fracción sólida de los recursos generados puede ser potencialmente utilizada como carbón
activado, combustible sin humos (smokeless fuel), y también como negro de humo, o puede
ser gasificada para la producción de combustibles gaseosos. En cualquier caso, estas
aplicaciones requieren de procesos posteriores de activación.
Dicha activación permite desarrollar la superficie específica, además de rebajar sensiblemente
el contenido en azufre, dando lugar su potencial utilización como carbón activo y/o negro de
carbón de calidad comercial, con un alto valor añadido. La activación provoca una reducción
en la masa considerable.
Microfotografía SEM (500 aumentos) de la fracción sólida obtenida a 425 ºC.
Carbón activo o carbón activado es un término genérico que describe una familia de
adsorbentes carbonáceos altamente cristalinos y una porosidad interna altamente desarrollada.
En el proceso de activación del char obtenido de la pirolisis térmica de NFU y/o cauchos
industriales se obtiene un carbón activado de alta calidad con una superficie específica ≥ 500
m2 /gr, y cumple con la normativa REACH de medio ambiente.
Este proceso, cuya aplicación se engloba dentro de las energías renovables, incorpora la
posibilidad de obtener carbón activo a partir de un residuo, y no de las materias primas
utilizadas en el mercado internacional hasta la actualidad: cáscaras de frutas, carbón vegetal,
lignito, y madera en polvo, cumpliendo con los objetivos de la economía circular y la
sostenibilidad del reciclaje de los residuos a nivel mundial.
Hoy en día, los residuos no son sólo un problema medioambiental, sino también una pérdida
económica. Para asegurar nuestra calidad de vida y el bienestar humano a largo plazo,
tenemos que preservar el medio ambiente y seguir cultivando los beneficios que nos
proporciona mediante la reducción de la cantidad de materiales que estamos extrayendo.
Si bien es importante reducir el flujo de nuevos materiales en el proceso de producción
haciendo “procesos de producción más eficientes”, el concepto de economía circular se centra
en la necesidad de reducir la pérdida de material y los residuos generados durante la
producción y el consumo. En consecuencia, dicho proceso supone una novedad mundial.
El negro de carbón, a veces confundido con el negro de humo, es un material producido
generalmente por la combustión incompleta de los productos derivados del petróleo. El uso
más común (70%) del negro de carbón es como pigmento y base de refuerzo en neumáticos
para automóviles.
El negro de carbón obtenido de la pirolisis térmica de NFU y/o cauchos industriales es
igualmente de alta calidad, cumpliendo los estándares N660 o N762 y los requerimientos de la
normativa REACH de medio ambiente, y, lo mismo que para el carbón activado, supone una
novedad mundial, cumpliendo con los objetivos de la economía circular y la sostenibilidad del
reciclaje de los residuos.
Los gases obtenidos están compuestos por un amplio rango de hidrocarburos parafínicos,
olefínicos y aromáticos, que se pueden agrupar en tres fracciones de acuerdo al contenido de
carbonos en su fórmula molecular: gas de pirolisis (C 1 -C4 ), gasolina (C5 -C9 ) y gasóleo (C 10 C15+).
El gas de pirolisis (C 1 -C4 ) resultante se prepara para utilizarlo como combustible de los
sistemas térmicos del proceso: mantenimiento de la temperatura del reactor, producción de
vapor y/o agua caliente, producción de aire caliente para secado, etc., o como combustible de
sistemas de autogeneración eléctrica, cogeneración y/o trigeneración termoeléctrica para la
producción de electricidad, calor y frío.
Dado que una parte de dichos gases condensan a temperatura ambiente, o a la temperatura de
utilización como combustibles, dichos gases son enfriados y procesados para la separación de
sus componentes.
Los combustibles líquidos obtenidos pueden ser separados en sus componentes, y mediante
tratamiento, aditivación y estabilización producir gasolinas, gasóleo de automoción (clase A),
gasóleo de uso agrícola y marítimo (clase B), y gasóleo de calefacción (clase C).
La aplicación de estas tecnologías de valorización energética y material mediante el reciclado
químico de los residuos de caucho y/o neumáticos fuera de uso (NFU), a través de un sistema
de pirolisis continua de lecho en surtidor, permite obtener sistemas de calidad técnica y
medioambiental según normas ISO 9000 y 14000 respectivamente, pudiendo determinarse las
instalaciones industriales como “plantas de vertido cero” desde el punto de vista
medioambiental.