O que é despolimerização térmica?
A despolimerização térmica é um processo industrial para decompor vários resíduos em produtos de petróleo bruto. Isso envolve sujeitar os materiais a altas temperaturas e pressão na presença de água, iniciando assim um processo conhecido como pirólise hidratada. O resultado é a despolimerização dos polímeros de cadeia longa dos materiais em monômeros de cadeia curta, neste caso os hidrocarbonetos de petróleo. Esta é uma renderização artificial muito acelerada do processo que formou combustíveis fósseis na natureza. Uma ampla gama de produtos residuais, conhecidos como matérias-primas, pode ser usada em processos de despolimerização térmica, incluindo plásticos e materiais de biomassa.
O processo de despolimerização térmica (TDP) existe há aproximadamente 70 anos, mas não era considerado viável até o final dos anos 90. Essa falta de viabilidade foi resultado da energia inaceitável retornada na classificação de energia investida (EROEI), ou seja, a medição da quantidade de energia necessária para produzir a produção de energia. Os métodos anteriores exigiam muito mais energia para produzir do que a produção de energia, mas abriram o caminho para sistemas modernos com classificações EROEI de 6,67, ou aproximadamente 85 unidades de energia produzidas para cada 15 gastos. A produção agrícola convencional de biodiesel e etanol apresenta classificações de cerca de 4,2, tornando assim o processo de despolimerização térmica uma opção atraente. Além de sua eficiência, o sistema tem vários outros benefícios, incluindo a contaminação por metais pesados em óxidos inofensivos e a destruição de venenos orgânicos e os prions responsáveis pelas vacas loucas e pelas doenças de Creutzfeldt-Jakob.
Na prática, o processo de pirólise hidratada no centro da despolimerização térmica é bastante simples. Os materiais da matéria-prima são primeiro triturados em pedaços pequenos e misturados com água. A mistura é então aquecida a 482 ° F (250 ° C) por aproximadamente 15 minutos em um vaso de pressão. O vapor gerado aumenta a pressão no recipiente para aproximadamente 600 libras por polegada quadrada (PSI) que, ao final do processo de aquecimento, é rapidamente liberada. Isso faz com que a água saia rapidamente ou evapore rapidamente, deixando resíduos residuais e hidrocarbonetos brutos para trás.
Esses constituintes são separados e os hidrocarbonetos são coletados para refinamento adicional. Isso envolve tratamento térmico adicional a 930 ° F (500 ° C) e classificação de destilação fracionada. Os resultados são frações leves e pesadas de nafta, querosene e óleo gasoso, adequadas para a produção de vários tipos de óleo combustível. Os sólidos residuais restantes após o tratamento térmico inicial podem ser usados como fertilizantes, filtros, combustíveis do solo e carvão ativado para o tratamento de águas residuais.
A lista de matérias-primas adequadas para TDP é extensa e inclui resíduos de plástico, pneus, polpa de madeira, resíduos médicos e subprodutos desagradáveis, como miudezas de peru e lodo de esgoto. A eficiência do processo de despolimerização térmica é ainda mais aprimorada pelo fato de que subprodutos do processo, como o metano, que não podem ser decompostos pela despolimerização, são coletados e usados para alimentar geradores de turbinas para produzir eletricidade para a instalação ou revenda. O metano também possui potencial como biogás, uma alternativa verde à gasolina convencional.