{"id":135519,"date":"2026-10-21T12:58:14","date_gmt":"2026-10-21T11:58:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135519"},"modified":"2026-10-21T12:58:14","modified_gmt":"2026-10-21T11:58:14","slug":"hidrogeno-y-gas-de-sintesis-a-partir-de-residuos-plasticos-mediante-plasma-y-catalisis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2026\/10\/21\/135519","title":{"rendered":"Hidr\u00f3geno y gas de s\u00edntesis a partir de residuos pl\u00e1sticos mediante plasma y cat\u00e1lisis"},"content":{"rendered":"

Rufino M. Navarro Yerga<\/em><\/p>\n

Grupo de Energ\u00eda y Qu\u00edmica Sostenibles. <\/em><\/p>\n

Instituto de cat\u00e1lisis y petroleoqu\u00edmica (CSIC)<\/em><\/p>\n

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La valorizaci\u00f3n de los residuos pl\u00e1sticos constituye uno de los retos actuales en el desarrollo de una econom\u00eda m\u00e1s circular y sostenible. En este contexto, una de las l\u00edneas de investigaci\u00f3n del grupo de Energ\u00eda y Qu\u00edmica Sostenibles del Instituto de Cat\u00e1lisis y Petroleoqu\u00edmica del CSIC aborda la transformaci\u00f3n de residuos pl\u00e1sticos en productos de mayor valor, como el hidr\u00f3geno o el gas de s\u00edntesis (constituido fundamentalmente por mon\u00f3xido de carbono e hidr\u00f3geno). El hidr\u00f3geno y el gas de s\u00edntesis son fundamentales en la industria qu\u00edmica, especialmente para la s\u00edntesis de metanol y la producci\u00f3n de combustibles sint\u00e9ticos.<\/p>\n

La transformaci\u00f3n de aceites de pirolisis de residuos pl\u00e1sticos, en concreto derivados de la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica de residuos de polietileno de baja densidad (LDPE), en gas de s\u00edntesis se ha investigado mediante un proceso que combina plasma no t\u00e9rmico y cat\u00e1lisis. El residuo pl\u00e1stico se transforma en gas de s\u00edntesis mediante una reacci\u00f3n de oxidaci\u00f3n parcial asistida por plasma no t\u00e9rmico, un estado de la materia donde los electrones alcanzan temperaturas muy elevadas mientras el gas se mantiene a temperatura moderada, combinada con catalizadores estructurados basados en rodio y \u00f3xido de cerio. Para activar estas corrientes de residuos, el proceso emplea plasma no t\u00e9rmico (NTP), un gas parcialmente ionizado generado mediante descargas pulsadas de alta frecuencia entre dos electrodos con una elevada diferencia de potencial. La clave de esta tecnolog\u00eda radica en que los electrones alcanzan temperaturas extremadamente altas (10.000 \u00baC), mientras que la temperatura global del gas permanece baja. Al interactuar el plasma con el ox\u00edgeno y las mol\u00e9culas de hidrocarburos presentes en el residuo pl\u00e1stico, estos electrones de alta energ\u00eda provocan la ruptura de enlaces qu\u00edmicos y la formaci\u00f3n de radicales libres y especies excitadas, capaces de favorecer las reacciones de oxidaci\u00f3n a temperaturas globales relativamente bajas.  A continuaci\u00f3n, la presencia del catalizador resulta crucial en el sistema post-plasma, ya que canaliza estas especies altamente reactivas e inestables hacia las rutas de reacci\u00f3n deseadas, garantizando una alta selectividad en la formaci\u00f3n de hidr\u00f3geno y mon\u00f3xido de carbono y evitando la formaci\u00f3n de subproductos indeseados.   El reactor utiliza una descarga de plasma de arco deslizante rotatorio (rotating gliding arc<\/em>), que genera las especies altamente reactivas. El catalizador se incorpora inmediatamente despu\u00e9s de la zona de plasma, de manera que ambos procesos act\u00faan conjuntamente para favorecer la transformaci\u00f3n del aceite de pir\u00f3lisis del residuo pl\u00e1stico en una corriente rica en hidr\u00f3geno y mon\u00f3xido de carbono.<\/p>\n

Los resultados obtenidos muestran una conversi\u00f3n completa del aceite del residuo pl\u00e1stico. Dependiendo de la relaci\u00f3n ox\u00edgeno\/carbono, se alcanzaron eficiencias de extracci\u00f3n de hidr\u00f3geno de aproximadamente el 80%, con una formaci\u00f3n muy limitada de hidrocarburos ligeros y sin detecci\u00f3n de compuestos pesados. Adem\u00e1s, el proceso mantuvo un elevado rendimiento a pesar de la presencia de impurezas de azufre y nitr\u00f3geno procedentes del residuo pl\u00e1stico.<\/p>\n

Uno de los aspectos m\u00e1s relevantes del proceso es su reducido consumo energ\u00e9tico. La energ\u00eda el\u00e9ctrica suministrada al plasma represent\u00f3 \u00fanicamente alrededor del 2% del contenido energ\u00e9tico del residuo tratado, utilizando el aceite del residuo pl\u00e1stico a temperatura ambiente y sin necesidad de integraci\u00f3n t\u00e9rmica adicional.  Estos resultados ponen de manifiesto el potencial de combinar pir\u00f3lisis, plasma no t\u00e9rmico y cat\u00e1lisis para transformar residuos pl\u00e1sticos, contribuyendo a su valorizaci\u00f3n mediante la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno y mon\u00f3xido de carbono como materias primas qu\u00edmicas. Aunque todav\u00eda es necesario avanzar en aspectos como la estabilidad a largo plazo, la operaci\u00f3n con corrientes reales de residuos y la futura ampliaci\u00f3n de escala, esta tecnolog\u00eda abre una v\u00eda interesante para el aprovechamiento de residuos pl\u00e1sticos dif\u00edciles de valorizar mediante las rutas convencionales.<\/p>\n

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