Investigadores de la Universidad de Yale han desarrollado un dispositivo innovador que permite transformar residuos plásticos en combustibles y productos químicos a través de un proceso de pirólisis sin la utilización de catalizadores. El dispositivo emplea un reactor de columna de carbono fabricado mediante impresión 3D, compuesto por tres secciones que presentan tamaños de poro decrecientes: la primera sección tiene poros de 1 milímetro, la segunda de 500 micrómetros y la tercera de 200 nanómetros. Esta configuración estructural jerárquica permite controlar el avance de la reacción, restringiendo el paso de moléculas de mayor tamaño hasta su descomposición adecuada y facilitando el control de la temperatura, lo que evita la formación de coque y otros subproductos que tradicionalmente dificultan el proceso.

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El método se basa en la pirólisis, es decir, la descomposición térmica de los plásticos en ausencia de oxígeno. En las pruebas llevadas a cabo con polietileno como material de partida, el reactor impreso en 3D consiguió convertir hasta el 66% del plástico en productos químicos valiosos. Cuando se utilizó un diseño alternativo fabricado con fieltro de carbono comercial, que carece del diseño optimizado, la conversión alcanzó un 56%.

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A diferencia de los procedimientos convencionales que requieren el uso de catalizadores, a menudo caros y propensos a la desactivación, este sistema elimina su necesidad, lo que implica una reducción de costos y una mayor durabilidad operativa. Los resultados detallados en el artículo titulado "Selective electrified polyethylene upcycling by pore-modulated pyrolysis", publicado en Nature Chemical Engineering (DOI: 10.1038/s44286-025-00248-0), sugieren que la tecnología posee un alto potencial de transferencia a aplicaciones industriales, permitiendo la conversión eficiente y económica de residuos plásticos en recursos valiosos.

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El estudio fue liderado por los profesores Liangbing Hu y Shu Hu, miembros del Centro de Innovación de Materiales y el Instituto de Ciencias Energéticas de Yale. Su trabajo demuestra la posibilidad de aplicar la pirólisis sin catalizador bajo control estricto del entorno de reacción, lo que representa una alternativa viable y prometedora para enfrentar el problema global de la gestión de residuos plásticos y su valorización a escala industrial.