De neumático a combustible y energía eléctrica

Foto: Lieven Volckaert.

Un neumático está constituido por una mezcla de acero, caucho, textiles y negro de carbono. Según explica a Interempresas Félix López, investigador del Laboratorio de Innovación y Reciclado de Materiales del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas y responsable del proyecto, el proceso desarrollado utiliza como materia prima el producto obtenido en las instalaciones españolas de granulación de neumáticos fuera de uso. En estas instalaciones, el neumático usado se somete a una serie de operaciones de trituración, eliminación del acero y de los textiles, obteniéndose un material granulado con un tamaño inferior a 12 milímetros. Este material se ha venido utilizando hasta ahora en la construcción de campos de fútbol e instalaciones deportivas y en la fabricación de betunes y asfaltos, pero, según apunta López, existe una gran oferta que el mercado actual no puede absorber. “Este material es el que empleamos como punto de partida en la tecnología desarrollada”, explica.

El proyecto

El método propuesto por el CSIC consiste en un tratamiento termoquímico del neumático mediante el cual los cauchos se convierten en gases que, posteriormente, se condensan a muy baja temperatura. Después de la condensación, una parte de los gases se convierten en aceites y otra, denominada gases no condensables, se convierten en energía eléctrica mediante turbinas. La energía eléctrica obtenida, se “inyecta” a la Red Eléctrica mediante un sistema convertidor. Los aceites se someten a un proceso químico mediante el cual se transforman en gasolina, diésel y combustibles pesados tipo nafta. Finalmente, explica López, el negro de carbono existente en el neumático inicial no se altera por el proceso termoquímico señalado y, en una segunda etapa, se gasifica obteniéndose un gas (denominado Syn-gas) rico en hidrógeno y metano, que también se convierte en energía eléctrica mediante turbinas. “Esta tecnología permite el aprovechamiento total del neumático”, añade López.

En este proyecto, diversos Centros de Investigación del CSIC (El Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas y el Instituto Nacional del Carbón) junto con la empresa Enreco 2000 llevan trabajando más de 3 años para alcanzar un desarrollo pre-industrial. “Para lograrlo, hemos tenido que superar retos científicos y tecnológicos”, sostiene el investigador.

Desde una primera etapa de concepto o investigación básica, hasta la construcción de una planta demostrativa, se han ido recorriendo etapas con diversos grados de dificultades. Sin duda, explica López, el diseño de la instalación ha sido la etapa más crítica ya que el diseño es totalmente innovador, sobre todo en cuanto al proceso termoquímico se refiere. Una parte importante de los componentes de la instalación han tenido que ser diseñados expresamente para este proceso. “La labor del equipo de ingeniería de Enreco 2000 ha sido clave para lograr trasladar los resultados desde la etapa de laboratorio y planta piloto a la instalación pre-industrial”, afirma el investigador del CSIC.

También para el tratamiento de biomasa y fibras

El concepto y la ingeniería del proceso hacen del proyecto del CSIC y Enreco 2000 una apuesta innovadora y distinta a otras estudiadas y/o implantadas industrialmente en algunos países. “Vimos, al iniciar nuestro proyecto, los inconvenientes —tanto técnicos como comerciales— de las tecnologías existentes y decidimos apostar por resolver estos problemas. No hemos inventado los fundamentos científicos sino que los hemos aprovechado y aplicado de modo distinto a como se venían aplicando hasta ahora”, sostiene Félix López. Esta tecnología aporta además nuevas soluciones para el tratamiento de biomasa residual y a la recuperación de fibras tanto de carbono como de vidrio procedentes de la industria aeronáutica.

Un concepto novedoso

Planta demostrativa construida para el proyecto.

El tratamiento de neumáticos fuera de uso se viene estudiando desde hace más de veinte años, y son muchas las contribuciones científicas existentes en la literatura, así como son numerosas las patentes realizadas en los países más industrializados sobre este tema. Los procesos existentes hasta ahora, estudiados tanto en el ámbito de laboratorio como de planta piloto o, incluso, industrial, no han considerado el concepto que el equipo del CSIC ha introducido desde el inicio en su proyecto: el aprovechamiento total del poder energético del neumático. “Este es un concepto novedoso y para alcanzarlo hemos aprovechado, lógicamente, el conocimiento existente y, sobre él, hemos introducido los conocimientos y logros alcanzados en nuestras investigaciones. Este nuevo concepto de proceso nos distingue claramente de lo realizado hasta este momento por otros científicos y tecnólogos”, puntualiza López.

Desde hace años, la UE cuenta con una normativa legal y unos planes para la gestión de los neumáticos ya que están considerados como residuos tóxicos y peligrosos. En España, estas Normativas de la UE fueron incorporadas a nuestra legislación hace ya algunos años y existe en nuestro país un Plan Nacional de Gestión de Neumáticos fuera de uso que obliga a la recogida de los mismos e impone metas de reciclado a alcanzar a lo largo del tiempo. Aun así, explica López, una parte de los neumáticos —en Europa alrededor del 17%— se almacena aún en vertederos. “Teniendo en cuenta su peligrosidad (todos hemos visto lo que ocurre cuando se quema un neumático y la contaminación ambiental que se produce), se entenderán los esfuerzos que se realizan tanto en la gestión, como en la I+D+i por buscar aplicaciones que permitan reutilizarlos y transformarlos en productos de valor añadido”, afirma el investigador. En este sentido, cabe resaltar también, los desarrollos realizados por científicos y empresas españolas para la fabricación de betunes y asfaltos, que “son de gran importancia y con excelentes perspectivas de desarrollo a medio y largo plazo”.

Finalmente, no hay que olvidar que además de ser un residuo tóxico y peligroso, el neumático es un material con un gran poder energético, cuya fabricación consume también una gran cantidad de energía. “Cuando se recicla o se transforma un neumático, estamos también aprovechando esa energía ya consumida, con lo cual estamos contribuyendo a una disminución de las emisiones de CO2 y a un mejor aprovechamiento de nuestros recursos energéticos”, añade López.

Rentable y sostenible

La falta de rentabilidad económica es uno de los factores que han llevado al fracaso a muchas de las iniciativas industriales basadas en otras tecnologías para el tratamiento de los neumáticos. “Se consideraba que el hecho de transformar el neumático, eliminando por lo tanto un residuo, justificaba la rentabilidad del proceso. Sin embargo, —puntualiza López, las tecnologías convencionales no tenían en cuenta que para lograr rentabilidad económica hay que comercializar todos los productos que se obtienen del tratamiento del neumático. Sólo así, el balance económico puede resultar positivo”. En este caso, se obtienen kilovatios eléctricos, con un valor de mercado, que puede ser variable en función del escenario energético de cada país e incluso del momento (existencia o no de subvenciones estatales a las energías renovables) y, al mismo tiempo, gasolina y diésel, que son combustibles que también tienen un precio de mercado. “Cuanto más afinemos nuestra tecnología para intentar obtener más kilovatios y más litros de combustibles, mayor será la rentabilidad del proceso desarrollado”, añade.

En este momento, la Oficina Comercial de la Agencia Estatal CSIC, junto con las iniciativas propias de la empresa Enreco 2000, cotitular de los derechos de esta investigación, están tratando de alcanzar acuerdos comerciales con diversas empresas tanto españolas como de otros países. Según avanza el investigador, ya existen conversaciones avanzadas con algunas de estas empresas, cuyos resultados se conocerán a lo largo de los próximos meses. “Nuestro interés como institución es lograr la comercialización de esta tecnología y alcanzar de este modo un retorno de nuestras inversiones científicas y tecnológicas, más aún, en momentos como los que atraviesa nuestro país desde el punto de vista económico y de empleo”, concluye Félix López, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas.

Empresas o entidades relacionadas

Consejo Superior de Investigaciones Científicas

https://www.interempresas.net/Automocion/Articulos/110209-De-neumatico-a-combustible-y-energia-electrica.html

17/10/2021