presentación de powerpoint · • escalado a un prototipo de 25 kg/h o más, con integración...

Valorización de neumáticos usados por medio de pirólisis: resultados preliminares de un prototipo de laboratorio que opera en modo continuo

Juan Daniel MartínezGrupo de Investigaciones Ambientales (GIA)Universidad Pontificia Bolivariana (UPB)juand.martinez@upb.edu.co

Proyecto COLCIENCIAS: “Diseño, construcción y operación de un reactor de tipo auger para la pirólisis de residuos sólidos urbanos y la obtención de combustibles de segunda generación.”

Antes de:

1. Problema que resuelve la tecnología

2. Descripción de la tecnología

3. Beneficios y diferenciales frente a las soluciones tradicionales del problema

4. Sectores de aplicación de la tecnología

5. Estado de desarrollo y próximos pasos para que una empresa pueda aplicar la tecnología

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Juan Daniel Martínez

¿Qué es pirólisis?

Es el proceso mediante el cual se transforma cualquier material, en ausencia de oxígeno, en:

1. Un sólido carbonoso

2. Un líquido compuesto por diferentes hidrocarburos (CxHy)

3. Un gas compuesto por diferentes hidrocarburos (CxHy)

no es una combustión (donde los materiales se llevan a CO2 y H2O), es un proceso que permite la obtención de productos de alto valor añadido.

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Juan Daniel Martínez

¿Qué es pirólisis?La pirólisis de neumáticos usados (llantas usadas) permite la valorización energética y material de este residuo.

Energética porque da lugar a un líquido y un gas combustible.

Material porque permite la recuperación del negro de carbono (CB) usado en la manufactura del neumático.

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

1. Problema que resuelve la tecnología:

El problema de disposición de llantas usadas

120000 ton/año

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

1. Problema que resuelve la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Adicionalmente, la obtención los productos de pirólisis abre la posibilidad para una economía circular a partir de las llantas:

• Combustibles (para el líquido)• Materias primas (para el sólido) e

incluso,• Generación de electricidad (para el

gas)

1. Problema que resuelve la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Adicionalmente, la pirólisis de llantas usadas está en sintonía con la resolución 1326 del 2017, que promueve la valorización energética de este residuo.

Responsabilidad Extendida al Productor (REP)Conocida como la resolución de posconsumo

para llantas usadas en Colombia

2. Descripción de la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Se trata de una tecnología que permite la pirólisis en continuo de llantas usadas.

La tecnología diseñada por la UPB se conoce como de tipo tornillo-sin fin (tipo Auger)

2. Descripción de la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

El prototipo es a escala de laboratorio (1 kg/h), capaz de:

1. Llevar a cabo la pirólisis en continuo de granulado de llantas usadas

2. Producir un líquido con un 50% de rendimiento

3. Producir un sólido con un 40% de rendimiento

4. Trabajar a temperaturas más bajas que otras tecnologías similares

2. Descripción de la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Aplicaciones del líquido:1. Como combustible para barcos (PCI=40 MJ/kg)2. Como diluyente para el transporte de petróleo dada su

baja viscosidad (2.4 cSt @40°C) (actualmente Ecopetrol está importando diluyentes)

3. Obtención de gasolina, diésel, hidrocarburos, etc.

2. Descripción de la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Aplicaciones del sólido:

1. Como combustible sólido (PCI=30 MJ/kg)

2. Como precursor de carbón activado (C= 85 wt.%)

3. Como material alternativo al negro de carbono comercial para formulaciones de caucho (para ello es necesario unas adecuadas propiedades que dependen del control del proceso y la tecnología)

2. Descripción de la tecnología:

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Aplicaciones del gas:1. Como energético para llevar a cabo el proceso de pirólisis

(PCI=35 MJ/Nm3)

…y queda aún energía disponible para integraciones energéticas, para por ejemplo, generación de energía, lo que estaría en sintonía con la Ley 1715 (2014) y con los compromisos de reducción de GEI según lo adoptado por la COP21

3. Beneficios y diferenciales frente a las soluciones tradicionales del problema

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Los beneficios ya han sido resaltados. Respecto a los diferenciales:

La tecnología más popular/común para llevar a cabo la pirólisis son los hornos rotatorios, los cuales:

1. Rendimientos inferiores al 40% (normalmente entre el 20 y 30%)

2. Nulo/escaso control del proceso3. El sólido presenta dificultades para

encontrar un mercado

4. Sectores de aplicación de la tecnología

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

Posibles interesados (generadores de llantas):

1. Empresas mineras2. Empresas importadoras/comercializadoras de llantas3. Empresas comercializadoras de granulados de llantas4. Entidades/autoridades ambientales5. Empresas prestadoras de recolección de residuos6. Firmas de ingeniería (escalado del proceso)7. Inversores

En todos los casos debe haber una articulación con diferentes actores

5. Estado de desarrollo y próximos pasos para que una empresa pueda aplicar la tecnología

Juan Daniel Martínez

VALORIZACIÓN DE NEUMÁTICOS USADOS POR MEDIO DE PIRÓLISIS

1. Hasta el momento se han acumulado cerca de 100 horas de operación.2. Actualmente se están llevando a cabo pruebas de larga duración para seguir

probando la tecnología y de este modo perfeccionándola.

Próximos pasos:

• Escalado a un prototipo de 25 kg/h o más, con integración energética para llevar el prototipo a escala piloto demostrativo (de aquí la importancia de asocio con una firma de ingeniería) e inversionistas.

• Plan/modelo de negocio del proceso a escalas entre 10 y 20 ton/dia

Valorización de neumáticos usados por medio de pirólisis: resultados preliminares de un prototipo de laboratorio que opera en modo continuo

¡Muchas gracias!

Juan Daniel MartínezGrupo de Investigaciones Ambientales (GIA)Universidad Pontificia Bolivariana (UPB)juand.martinez@upb.edu.co