Producción de H2 mediante pirólisis catalítica de residuos de materiales compuestos reforzados con fibra

Abstract

En la actualidad, existe una problemática global en lo que respecta al medioambiente. Por ello, en la búsqueda de posibles soluciones se han desarrollado alternativas tales como la economía circular, con la que se pretende gestionar los residuos producidos, de tal manera que puedan reutilizarse como materias primas en los mismos o en otros procesos, alargando así la vida útil de los recursos disponibles en la actualidad y disminuyendo la contaminación medioambiental. El objetivo de este trabajo se ha centrado en valorizar unos residuos, concretamente de materiales compuestos de pre impregnado caducado de resina epoxi reforzado, material termoestable, con fibra de carbono cuyo destino es mayoritariamente el depósito en vertedero o incineración; adicionalmente se estudia la valorización de otro material compuesto sintetizado de un material termoplástico, poliamida reforzada con fibra de vidrío. A lo largo del estudio se ha utilizado el proceso de pirólisis, que es un proceso termoquímico que permite tratar corrientes complejas como las estudiadas en este trabajo, con objeto de recuperar fracciones que permitan su reincorporación en la industria química o como combustibles. Se prepararon muestras representativas de dichos materiales prepreg y poliamida con fibras para realizar los diferentes ensayos en una instalación a escala de laboratorio, donde, se empleó un reactor discontinuo sin agitación, un tren de condensación y bolsas de plástico Tedlar para recoger los gases. En algunos de los ensayos se incorporó un segundo reactor de tipo tubular para tratar térmica-catalíticamente los vapores de pirólisis con el fin de aumentar su tiempo de residencia y así conseguir un mayor rendimiento en la producción de gases con más contenido en H2, el vector energético del futuro. El estudio se realizó mediante pirólisis convencional sin tratamiento térmico, con tratamiento térmico, tratamiento térmico con un adsorbente específico de compuestos de S, tratamiento térmico con un catalizador habitual en las reacciones de reformado, tratamiento térmico con adsorbente y catalizador y tratamiento térmico con una columna de carbón activo. Estas variaciones se realizaron con el fin de recuperar una fracción de gases de mayor calidad y potencial para su empleo en el sector energético. En el reactor tubular se empleó un relleno de ladrillo refractario, temperaturas de tratamiento de vapores a 900 ºC, el catalizador CRG-LH y un adsorbente de S en forma de H2S.