M.C. FRANCISCO BOTELLO RIONDA

RESUMEN

En este estudio se ha evaluado la cinética de la degradación térmica y calor de combustión de polímeros como polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) y polietilentereftalato (PET) como representativos de los residuos poliméricos en ausencia y presencia de catalizadores arcillosos como bentonita y zeolita. Los resultados muestran que los catalizadores empleados tienen propiedades catalíticas suficientes para producir una disminución de la temperatura de descomposición obteniendo mejores resultados con la zeolita. La cinética de la degradación térmica de las muestras se lleva a cabo de acuerdo al método de Horowitz-Metzger encontrándose que la degradación térmica catalítica disminuye el valor de la energía de activación. El calor de combustión de los polímeros se determina usando una bomba calorimétrica de oxígeno.

En base a los resultados obtenidos se establece que los residuos de estos cuatro polímeros pueden ser usados como fuente de energía calorífica. El equipo experimental empleado para el estudio de la cinética de la degradación térmica y para la determinación del calor de combustión fueron un analizador termo­ gravimétrico y una bomba calorimétrica respectivamente.

De acuerdo a lo anterior, el trabajo puede dividirse en las siguientes secciones:

1. Revisión bibliográfica sobre degradación térmica y catalítica de polímeros, mostrando un especial interés en aquellos trabajos en los que se emplea PE, PP, PS y PET como material a degradar y materiales arcillosos como catalizadores. Análogamente, se ha efectuado una revisión exhaustiva sobre técnicas de reciclaje de residuos plásticos para evaluar la energía almacenada en los residuos poliméricos.
2. Realización de la caracterización de la bentonita y zeolita, materiales usados como catalizadores mediante las técnicas de análisis químicos, capacidad de intercambio catiónico, espectroscopia de infrarrojo y determinación de área superficial.
3. Estimación de la degradación térmica y térmica catalítica de los polímeros en un rango de temperaturas de 200 a 800 °C evaluando el efecto del porcentaje (7 y 20 %) de los catalizadores en las mezclas sobre la temperatura de degradación.
4. Determinación de la energía de activación de los polímeros se llevó a cabo mediante el estudio de la cinética de las reacciones de descomposición térmica.
5. Ejecución de pruebas de calorimetría de las mezclas (polímero-catalizador) en una bomba calorimétrica a volumen constante para evaluar el calor de combustión liberado.

“Evaluación de la energía calorífica susceptible de recuperar en residuos poliméricos (PE, PP, PS y PET) utilizando catalizadores de origen mineral”