Los residuos plásticos mundiales se duplicaron con creces a 353 millones de toneladas entre 2000 y 2019, según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). Pero en 2019 solo se recicló el 9%, mientras que el 19% se incineró, el 50% se depositó en vertederos y el 22% se filtró al medio ambiente.
Los modelos de la OCDE sugieren que el consumo mundial de plástico podría casi triplicarse a 1.231 millones de toneladas para 2060 si seguimos como estamos. Su informe ' Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060' dice: "La contaminación plástica es uno de los grandes desafíos ambientales del siglo 21, causando daños de gran alcance a los ecosistemas y la salud humana, mientras que los orígenes de los combustibles fósiles de la mayoría de los plásticos producidos tienen implicaciones para el cambio climático".
La escala del problema es tal que los miembros de las Naciones Unidas han acordado desarrollar un acuerdo global legalmente vinculante para abordar la contaminación plástica para 2024.
¿Desafío u oportunidad?
Claramente, necesitamos encontrar soluciones que reduzcan los desechos plásticos y los volúmenes depositados en vertederos, incinerados y mal administrados debido a su impacto en el medio ambiente. Al mismo tiempo, también existe la necesidad de reducir nuestro uso de combustibles fósiles, para reducir las emisiones y el calentamiento global resultante.
Entonces, en lugar de ver los desechos plásticos como un desafío global, ¿podría ofrecer oportunidades comerciales innovadoras? ¿Y hay alguna manera de que nuestros residuos puedan convertirse en algo de valor comercial y ecológico? Estas son las preguntas que los innovadores y científicos de todo el mundo están tratando activamente de responder.
Tecnología de plástico a hidrógeno
Un área emocionante de innovación es la producción de hidrógeno a partir de residuos plásticos que actualmente no son reciclables. Esto se puede hacer utilizando procesos termoquímicos avanzados, como la gasificación y la pirólisis.
En términos simples, estos procesos utilizan altas temperaturas para descomponer la estructura química de los plásticos en productos químicos básicos, lo que permite el hidrógeno, así como otros productos químicos y productos químicos y productos químicos básicos. combustibles - como combustibles líquidos similares al diesel[MK3] [AL4] - para ser extraído. Los resultados de estos procesos termoquímicos dependerán de varios factores, como las entradas, la temperatura, la tecnología específica y los procesos utilizados, así como el diseño general de la planta.
Esta es un área en su infancia, pero los planes ya están en marcha para comercializar estas soluciones. Por ejemplo, en el Reino Unido, Powerhouse Energy Group está desarrollando una planta comercial a gran escala de residuos plásticos a hidrógeno basada en su tecnología de generación modular distribuida (DMG) en el sitio de Protos cerca de Chester. Según la compañía, el hidrógeno producido es 99.999% puro, que se puede utilizar en todas las tecnologías de celdas de combustible, así como para calefacción directa o fines industriales. Powerhouse también ha firmado acuerdos para proyectos en Polonia e Irlanda.
En Japón, Iwatani, Toyota Tsusho y JGC Holdings están explorando la producción de hidrógeno bajo en carbono utilizando instalaciones de gasificación de plástico residual en el área del puerto de Nagoya, con el objetivo de comenzar la producción de hidrógeno a mediados de la década de 2020 si es factible. Afirmaron que el uso de residuos plásticos permitiría un "suministro estable y barato de hidrógeno para acercarnos a una sociedad neutra en carbono".
Cabe señalar que los procesos termoquímicos son diferentes, y se consideran complementarios al reciclaje mecánico, el método tradicional de reciclaje de plásticos. El reciclaje mecánico no cambia significativamente la estructura química del material y requiere una materia prima de polímero único que se lava, granula y vuelve a extruir para que los pellets estén listos para aplicaciones de moldeo.
Investigación en curso
El interés en el potencial del hidrógeno a partir de residuos plásticos significa que la investigación y el desarrollo de soluciones están en curso. Algunos ejemplos son:
- Trabajo realizado por investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido que han estado estudiando la fotorreforma de polímeros , donde el plástico se mezcla con productos químicos y se expone a la luz solar para generar hidrógeno.
- Académicos de las Universidades de Oxford y Cardiff en el Reino Unido están trabajando con CarbonMeta Research para comercializar la tecnología de catálisis de microondas desarrollada en la Universidad de Oxford, que mezcla residuos plásticos con un catalizador de polvo de hierro para producir hidrógeno.
- En los Estados Unidos, un equipo de investigadores universitarios y del ejército está utilizando tecnología de plasma, que podría ser alimentada por energía eólica y solar, para descomponer los desechos plásticos en sus componentes químicos.
Ventajas y aplicaciones
El uso de sistemas modulares propuestos para plantas de conversión de plásticos en hidrógeno significa que pueden ser a pequeña escala, absorbiendo desechos plásticos locales y cumpliendo con los requisitos locales de combustible, o ampliados según sea necesario.
El hidrógeno se considera un combustible del futuro, uno que puede ayudarnos a descarbonizar, fortalecer la seguridad energética y mejorar la calidad del aire. Se reconoce que necesitamos ampliar las tecnologías y reducir los costos para que el hidrógeno se use ampliamente en más sectores.
Se puede transformar en electricidad y metano para alimentar hogares y alimentar la industria, y en combustibles para automóviles, camiones, barcos y aviones. Como explica la Agencia Internacional de Energía (AIE): "Es ligero, almacenable, denso en energía y no produce emisiones directas de contaminantes o gases de efecto invernadero. Pero para que el hidrógeno haga una contribución significativa a las transiciones de energía limpia, debe adoptarse en sectores donde está casi completamente ausente, como el transporte, los edificios y la generación de energía".
En el transporte, un sector que está tratando activamente de descarbonizar a través de un mayor uso de la tecnología, una mayor eficiencia y combustibles bajos en carbono, el hidrógeno tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones en aplicaciones de servicio pesado como camiones de larga distancia, trenes y barcos.
AMCS tiene la misión de ayudar a los proveedores de transporte a aprovechar las oportunidades con la descarbonización, mediante el uso de tecnología innovadora que impulsa una mayor eficiencia en el uso de vehículos.
Implicaciones para la industria de residuos y reciclaje
El desarrollo de la tecnología de plásticos a hidrógeno desviará los residuos de los vertederos y la incineración, y proporcionará materia prima para un combustible limpio, para el cual la demanda es . Según la AIE, la demanda de hidrógeno en todo el mundo alcanzó los 94 millones de toneladas en 2021 y se prevé que sea de 115 millones de toneladas para 2030. Para lograr el cero neto, para 2050, la AIE pronostica que la demanda de hidrógeno será de 530 millones de toneladas.
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Conclusión
El hidrógeno es visto como un componente clave en la transición a la energía limpia. Por lo tanto, la producción de hidrógeno a partir de residuos que antes se consideraban no reciclables es una perspectiva emocionante tanto para el sector de los residuos como para el energético.
Imagina un mundo donde no haya más residuos plásticos no reciclables. En cambio, este "desperdicio" es simplemente una materia prima para crear combustible limpio para nuestros vehículos o hogares. Estamos justo al comienzo del viaje de residuos plásticos a hidrógeno, pero el camino por delante promete un futuro más limpio y sostenible.
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