Estudio cinético de la despolimerización heterogénea de residuos de petróleo en medio alcalino - Efecto de la velocidad de agitación

Kinetics Study of the Heterogeneous Depolymerization of Waste Pet in Alkaline Medium – Stirring Rate Effect

Existe una preocupación ambiental y económica relacionada con el reciclaje de residuos de polímeros, debido a su elevada acumulación en los residuos urbanos domiciliarios y al valor agregado de estos materiales. Así, se han propuesto numerosos estudios de reciclado mecánico y químico de residuos plásticos, principalmente PET. En este trabajo, el PET residual obtenido a partir de botellas fue sometido a reciclado químico utilizando una solución de hidróxido sódico en etilenglicol. Se observó que el alcance y la cinética de la reacción estaban influidos por la velocidad de agitación de la solución. A 1360 rpm, se eliminó la resistencia a la transferencia de masa del producto desde la superficie de PET sin reaccionar a la solución, y la velocidad de reacción pasó a estar controlada por el proceso químico. La ecuación cinética derivada de un modelo con un medio heterogéneo se ajustaba bien a los resultados experimentales, y las constantes de velocidad aparentes eran superiores a las citadas en la bibliografía. Estos resultados sugieren que el medio alcalino utilizado es muy eficiente y sólo 6 minutos fueron suficientes para obtener el 100% del rendimiento de tereftalato sódico a 1360 rpm y 170 °C.

INTRODUCCIÓN

Entre los principales termoplásticos utilizados industrialmente, el polietileno tereftalato (PET) tiene el mayor porcentaje del volumen desechado en los vertederos municipales brasileños. En Brasil, la resina virgen de PET se utiliza principalmente en el sector de envases de bebidas gaseosas, al que se destina actualmente cerca del 90% de su producción. Estos envases se desechan rápidamente tras su consumo y se acumulan en los vertederos urbanos. Por ello, el proceso de reciclado se ha convertido en una necesidad tanto desde un punto de vista económico como medioambiental.

El PET es un polímero de condensación y puede ser sometido a reciclado mecánico o químico. El reciclado químico de este poliéster es muy interesante desde el punto de vista industrial. Los principales métodos de despolimerización utilizados son la hidrólisis, la glicólisis, la metanólisis y la aminólisis. Cuando el PET se despolimeriza mediante hidrólisis, los productos obtenidos son ácido tereftálico (TPA) y etilenglicol (EG). En Brasil, la resina se produce principalmente a partir de estas sustancias. El TPA también puede utilizarse para producir resinas alquídicas, que se emplean en la industria de la pintura. Así, mediante el reciclado químico del PET, se puede reducir la importación y el coste de las materias primas obtenidas como resultado de la hidrólisis. Sin embargo, las metodologías de hidrólisis encontradas en la literatura son caras.