Catálisis en tándem para mitigar la formación de coque en el reciclaje de residuos mixtos de poliolefinas

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los residuos plásticos de posconsumo, en particular las mezclas de polietileno/acetato de etileno (PE/EVA), presentan desafíos de reciclaje debido a la heterogeneidad de su composición.
• Los métodos actuales de reciclado químico de PE/EVA suelen dar lugar a productos de bajo valor como el metano y sufren la formación de coque, lo que limita su viabilidad económica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un proceso eficiente para la valorización de residuos mixtos PE/EVA en hidrocarburos de cadena larga de alto valor.
• Investigar el mecanismo catalítico de un proceso en tándem de hidrodeoxigenación-hidrogenólisis para el reciclaje de PE/EVA.

Principales métodos:

• Se empleó un proceso de hidrodeoxigenación-hidrogenólisis en tándem utilizando un catalizador Ru-MoO_x/CeO_2.
• Se llevaron a cabo investigaciones mecanicistas para comprender los roles de MoO_{x y Ru en el ciclo catalítico.}
• El proceso se evaluó por su eficiencia de conversión, rendimiento del producto y actividad catalítica en varios productos PE/EVA y presiones de hidrógeno.

Principales resultados:

• El catalizador Ru-MoO_{x/CeO2 demostró una alta eficiencia en la conversión de residuos mixtos de PE/EVA.}
• El proceso logró una conversión casi completa, produciendo más del 65% de combustibles y ceras valiosas.
• Se registró una actividad específica excepcional de 782 g_PE/EVA g_Ru^-1 h^-1, con altas eficiencias mantenidas en una amplia gama de presiones de hidrógeno (0,5-2,0 MPa).

Conclusiones:

• El proceso en tándem de hidrodeoxigenación-hidrogenólisis recicla efectivamente los residuos mezclados de PE/EVA en hidrocarburos de cadena larga.
• El diseño del catalizador, que incorpora MoO_x, mitiga la formación de coque y mejora el rendimiento catalítico.
• Este proceso versátil muestra un potencial significativo para el reciclaje sostenible de residuos mixtos de poliolefinas.