Propuesta

La presente propuesta surge como una etapa superadora del Proyecto Agregando Valor 2016, en el que se realizaron pirólisis a escala laboratorio de desechos agrícolas plásticos [1]. El presente proyectos se centra escalar el proceso, con un equipo construido a tal fin. Se pretende pirolizar 10 kg de plásticos, para obtener 3kg de sólidos carbonosos y 3 kg de líquidos. El proyecto abarca tres líneas complementarias, desarrolladas independiente pero que se integran conceptualmente para alcanzar los objetivos propuestos. Las líneas son : (a) Construcción y validación del reactor de pirólisis, (b)Caracterización fisicoquímica de los productos carbón y líquidos, (c) caracterización económica de los productos/análisis de la factibilidad técnico del escalado y análisis del impacto ambiental del proceso.

(a) Se llevará a cabo la construcción del reactor, con el asesoramiento de Ing. Mecánicos de empresa de Bahía Blanca con experiencia en diseño de reactores para el sector industrial de la ciudad. La experiencia desarrollada por el grupo en el trabajo con reactores a escala laboratorio [2] y la consultas de diseño de reactores empleados en otros países (información disponible en páginas web) es fundamental. Se evaluarán diferentes condiciones operativas para maximizar el rendimiento a carbón y a líquidos. Se ensayarán pirólisis de bidones, pero también de material mezclado (bidones con otros residuos plásticos, residuos y vidrios de desecho). Estas mezclas de materiales serán ensayadas previamente a escala laboratorio para evaluar si mejoran la eficiencia de la producción, de acuerdo a trabajos en la literatura [3].

(b) El gran volumen de productos obtenidos permitirá profundizar la caracterización integral de ambos, el carbón y de líquido. Para el carbón se emplearán las siguientes técnicas: XPS, XRD, Sortometría de N2 a 77K, determinación de metales pesados por AAS, FTIR, DTA/TGA, Análisis elemental, etc. Dado que los carbones de pirólisis se consideran un material útil para la remediación de suelos [5], se evaluará la fitotoxicidad como fue reportado en trabajos previos [6].

Además, en un contexto de un programa de extensión del presente proyectos (ver más adelante el rol que desempeñarán algunos alumnos), se llevarán a cabo ensayos de fertilidad empleando estos carbones , en la escuela de secundaría de Educación Agraria de Cnel. Dorrego. Para el líquido se prevé análisis por : Análisis elemental, evaluación de la capacidad calorífica, composición química por GC-Masas, RMN, evaluación de su mezclado con combustibles clásicos (fuel oil por ejemplo) para constituir blends, determinando su capacidad calorífica y su estabilidad al almacenamiento.

c) Se estudiarán los casos de producción de carbón para uso como fertilizante. Idem para los líquidos y su uso como combustibles y los aspectos económicos asociados. Se efectuará un análisis de la posible penetración de los blends de combustibles en la matriz energética nacional, estudiando las ventajas asociadas a su versatilidad y disponibilidad local [7]. De acuerdo al grado de madurez de la tecnología, los combustibles líquidos se suelen clasificar en convencionales, y avanzados [8]. Los líquidos que se pretende obtener en este proyecto correspondería a la última categoría. Es importante destacar que estos combustibles líquidos avanzados se obtienen a partir de residuos que no compiten directamente por la tierra y el agua con los cultivos alimenticios [8], lo que les otorga un obvio beneficio económico. Por otra parte se destaca que la tecnología que se emplea para obtenerlos se encuentra en fase temprana de desarrollo y comercialización (fase I+D). De acuerdo al informe IAE [8], estas tecnologías avanzadas ofrecen ventajas sobre los procesos convencionales. Pero debe llevase a cabo una profunda caracterización económica para determinar los costos de producción y evaluar su competitividad en el mercado. Y este tipo de caracterización es la que se llevará a cabo en el presente plan Las conclusiones de cada línea de investigación serán elaboradas en forma integral, en conjunto con todos los integrantes del proyecto y con la participación de la contraparte del sector socio/productivo. La conclusión general debería indicar si es posible desde un punto de vista técnico/económico convertir los residuos plásticos del sector agrícola en productos de alto valor agregado y así dar una solución a la problemática en cuestión.