COLEGIO CATÓLICO SAN JUAN BAUTISTA DE LA SALLE COLEGIO CATÓLICO SAN JUAN BAUTISTA DE LA SALLE NUEVA GUINEA - ZELAYA CENTRAL XXIII Feria de Innovación Científica y Tecnológica. “ Mi proyecto un aporte a mi escuela y mi comunidad”. Categoría 1: “Un Proyecto Innovador para el Desarrollo de mi Comunidad”: Subcategoría: Agroindustria INTEGRANTES: Elia Alexandra Blandón Espinoza Flor de Azalea Espinoza Osegueda Jancarlo Jahir Martínez Díaz Miguel Ángel Callejas Lorio
P royecto científico pirolisis del plástico Convirtiendo residuos plásticos en hidrocarburos renovables.
INTRODUCCIÓN Bienvenidos a nuestro emocionante proyecto de investigación sobre la pirólisis del plástico. Descubriremos cómo este proceso químico puede transformar los desechos plásticos en recursos valiosos, abriendo nuevas posibilidades para un futuro más sostenible.
¿Qué es la pirolisis? La pirólisis es un proceso químico que implica la descomposición térmica de materiales orgánicos, como los plásticos, a altas temperaturas y en ausencia de oxígeno. Durante este proceso, los polímeros se rompen en moléculas más pequeñas, dando lugar a una variedad de productos químicos valiosos , como hidrocarburos y compuestos orgánicos .
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A partir de la ejecución de este proyecto se busca dar respuestas a las siguientes interrogantes: ¿Es posible transformar los residuos plásticos en un producto combustible líquido a través de un proceso de pirolisis? ¿De qué factores dependen los productos obtenidos ?
JUSTIFICACIÓN El proyecto busca diseñar un reactor artesanal para procesar los residuos plásticos mediante pirólisis, obteniendo material combustible aprovechable para el comercio, reinsertando así al mercado un producto que sería desechado sin aprovechar. Aumentando el porcentaje de desechos plásticos reciclados en nuestro Municipio y demostrando los beneficios de proyectos de tratamientos químicos como método viable para tratar desechos .
I mportancia del reciclaje de plasticos El reciclaje de plásticos juega un papel crucial en la preservación del medio ambiente. Reduce la cantidad de residuos plásticos que terminan en vertederos y océanos, disminuyendo así la contaminación. Además, el reciclaje de plásticos conserva valiosos recursos naturales y energía, contribuyendo a una economía más sostenible.
OBJETIVOS GENERAL. Diseñar un reactor artesanal de pirólisis térmica para la obtención de material combustible a partir de la transformación de residuos plásticos, en el Colegio San Juan Bautista De La Salle. l
ESPECIFICOS Determinar las características de equipo y variables de diseño del reactor artesanal mediante revisiones bibliográficas. Clasificar los tipos de residuos plásticos a utilizar en el proceso según la disponibilidad en el Colegio San Juan Bautista De la Salle. Implementar el diseño del reactor para la obtención de material combustible para ser reutilizado.
• El proceso de pirólisis de residuos plásticos permite la producción de combustible líquido, mediante un control adecuado de las variables (tipo de plástico, temperatura y tiempo). HIPÓTESIS
En la práctica, el diseño de un reactor artesanal de pirolisis es una alternativa viable, económica y sostenible para lograr la disposición final de los desechos plásticos, disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, presentando una alternativa a los desafíos ambientales que enfrenta el Municipio de Nueva Guinea. VIABILIDAD
METODOLOGÍA Independientes: Temperatura, Masa, Tiempo Dependientes: Combustible liquido obtenido Tipo de investigación El presente trabajo es de carácter bibliográfico y aplicado. Es de tipo documental debido a que esta se realiza a partir de la selección de información encontrada en las diversas fuentes bibliográficas. Enfoque de la Investigación Variables Diseño de la Investigación: El diseño de la investigación es de carácter experimental, debido a que los valores óptimos de temperatura de relación de los residuos plásticos y diseño de la planta se basaron en investigaciones previas Diseño Experimental: El diseño del proyecto es de carácter experimental debido a que se manipularon variables independientes para obtener la mayor eficiencia posible del proceso pirolítico para la obtención de material combustible.
METODOLOGÍA El cálculo del rendimiento del producto combustible liquido obtenido se calculó mediante los cambios de masa en el reactor y el colector antes y después de cada reacción, mediante una relación estequiométrica Ecuación: % rendimiento = mg producto x 100 mg muestra Para el desarrollo del proyecto, se recolectaron los siguientes datos. Residuos plásticos, pesado en una balanza antes de ingresar al sistema. Carbón, al finalizar el proceso se realizó la limpieza del reactor presente fue recolectado y pesado en una balanza. Material combustible, se realizó medición del material combustible líquido generado por el reactor. Recolección de datos Rendimiento del Proceso pirolítico
Comprobación de Hipótesis y resultados DISEÑO DEL REACTOR A continuación, se describen las características del reactor: • Tanque reactor: capacidad de 15 litros; acero inoxidable; espesor 2 mm. • Conexión con tubería de Manguera P/GAS • El sistema de calentamiento: tipo cocineta industrial de una hornilla • Condensador: Recipiente cilíndrico. Uso de agua potable para condensación de gases mediante intercambio de calor. • Recipiente recolector del líquido: capacidad de 1 1/2 litro.
Rendimiento del combustible liquido Tipo de plástico % rend = mg producto x 100 mg muestra % Rendimiento LDPE (Polietileno de baja densidad) % rend= 518 gr x100 900 gr % rend = 57.6 57.6 % HDPE (Polietileno de alta densidad) % rend= 500 gr x100 900 gr % rend = 55.6 55.6% PET (Tereflato de Polietileno) % rend= 28 gr x100 900 gr % rend = 3.1 3.1%
Aplicaciones de los productos de la pirólisis Los resultados en cuanto al porcentaje de rendimiento mostrados en la tabla anterior podemos observar que, el rendimiento del combustible líquido depende de las estructuras químicas del tipo de plástico, de acuerdo al siguiente orden: LPDE) > HDPE > PET .
Influencia de la temperatura en el rendimiento del producto liquido El rendimiento de combustible líquido a 500 °C dio como valor 49,9%. Sin embargo, disminuyó aproximadamente un 6,8 % cuando los experimentos se realizaron a 350 °C, tal como se observa en la tabla 10.2. Esto se debe a que, al aumentar la temperatura, los átomos del polímero se agitan más, lo que provoca un mayor número de colisiones severas y la ruptura de enlaces para la formación de compuestos de bajo peso molecular Tipo de plástico Media Temperatura LDPE (Polietileno de baja densidad) 49.9 % 500 °C HDPE (Polietileno de alta densidad) 43.1% 350 °C
presupuesto
Conclusiones En conclusión, la pirólisis del plástico ofrece una solución innovadora y sostenible para el reciclaje de este material. Nuestro proyecto ha demostrado los beneficios de este proceso, desde la reducción de residuos plásticos hasta la obtención de productos de valor. Ahora es el momento de tomar acción y aplicar esta tecnología a gran escala.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN “ LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”