Este 20 de enero marca un hito en la implementación de la Ley 20.920, conocida como Ley REP, que “Establece marco para la gestión de residuos, la responsabilidad extendida del productor y fomento al reciclaje”: comienza a regir en pleno la normativa para el primero de los seis productos prioritarios regulados. Se trata de los neumáticos fuera de uso (NFU), cuya valorización presenta un importante desafío para los productores, importadores, valorizadores y Sistemas de Gestión. Si bien en nuestro país existen múltiples iniciativas para reciclar este material, tales como convertir neumáticos en productos como artesanías, zapatos y muebles, el volumen de NFU que se produce anualmente es tan grande (más de 140 mil toneladas, según cifras oficiales) que estos emprendimientos no dan abasto para abarcar el problema en su totalidad.

En este aspecto es que la investigación y la innovación son fundamentales para poder responder a un problema que no hace sino aumentar cada año y, a su vez, dar solución a otros requerimientos que tiene el país y el mundo entero en materia de combustibles. De hecho, gracias a un proceso llamado pirólisis, los NFU pueden ser tratados con un muy bajo impacto medioambiental y obteniendo diferentes productos que pueden ser utilizados directamente como combustible o como componentes de baterías, entre otros.

Pirólisis, una transformación termoquímica

La doctora Romina Romero Carrillo, del Departamento de Química Analítica e Inorgánica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción (UdeC), explica que la pirólisis es un proceso de transformación termoquímico que se utiliza para valorizar, en general, diferentes tipos de residuos que tienen altos contenidos de carbono. A diferencia de otros procesos, las características principales de la pirólisis son que se da a altas temperatura y en ausencia de oxígeno.

“Lo primero que hay que hacer es moler la materia prima; el tamaño de la partícula estará determinado por el resultado que busquemos. El material molido es introducido en un reactor a una muy alta temperatura, entre 400 y 800 grados Celsius, y donde no existe presencia de oxígeno. De acuerdo al producto que queramos generar, el material, estará determinada cantidad de tiempo en el reactor y a cierta temperatura”, detalla la doctora Romero.

Si bien el proceso se puede aplicar a diferentes residuos, en el caso de los neumáticos es especialmente beneficioso, porque es posible obtener tres productos que pueden ser valorizados por separado. La investigadora de la Universidad de Concepción explica que de acuerdo a cómo se realice el proceso (con las variantes de tiempo en reactor y temperatura), de los neumáticos se pueden obtener negro de humo (sólido), aceite pirolítico (líquido) y gases con diferentes componentes. En el caso del producto gaseoso, se utiliza como combustible en el mismo proceso de pirólisis.

“Dentro de todos los procesos, la pirólisis es uno de los que genera menos residuos. En el caso de los neumáticos, el residuo principal que quedaría al fondo del reactor sería ceniza y ahí habría que ver de qué forma disponerla. Del resto, las emisiones de dióxido de carbono y monóxido de carbono son bastante reducidas, y el gas que resulta es reutilizado en el mismo proceso”, indica la académica.

La doctora Romero detalla que uno de los principales retos para implementar plantas de pirólisis consiste en la inversión inicial que requieren las plantas: “comprar la maquinaria, poner en marcha la planta y que el personal a cargo tenga el conocimiento suficiente para operar requiere una inversión que tendrá que venir del Estado y también por parte de los privados. Además, es necesario invertir más en investigación de acuerdo a las necesidades del país. Por ejemplo, hoy Chile importa el 100% del negro de humo que se utiliza en minería, y este es uno de los productos que se pueden obtener de la pirólisis de neumáticos”.

La experiencia de San Pedro de Atacama

Si bien los costos iniciales de instalar una planta de pirólisis no son menores, se han realizado esfuerzos en el país para implementar esta tecnología. Así lo experimentó la Municipalidad de San Pedro de Atacama, que gracias al proyecto liderado por investigadores de la Universidad Católica del Norte (UCN) pudo instalar la “Planta de Valorización Energética de Residuos Sólidos”. Con el apoyo del Fondo de Innovación para la Competitividad de la Región de Antofagasta (FIC-R), la comuna desplegó la instalación en las dependencias de su relleno sanitario.

El doctor Julio Valenzuela Elgueta, del Departamento de Ingeniería en Metalurgia y Minas de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas de la UCN, fue el encargado de dirigir el proyecto. Al respecto, detalló que “uno de los grandes problemas que existe en la comuna, y también en otras localidades, es que no hay reciclaje de neumáticos y esto provoca que existan muchos vertederos ilegales donde se han acumulado NFU. En ese sentido, conseguir la materia prima para el proyecto no fue ningún problema porque al lado de donde se instaló la planta teníamos acceso a neumáticos”.

El investigador coincide con que la pirólisis es uno de los procesos más limpios para poder procesar NFU. Si bien indica que en países desarrollados la combustión simple es una real alternativa para manejar neumáticos, ya que se usa con las medidas correspondientes para mitigar la contaminación que genera el proceso, para un país como Chile es mucho mejor optar por la pirólisis.

“Este proceso no es precisamente nuevo, no es que no se tenga información: existe mucha investigación académica y científica en el mundo al respecto”, precisa el académico de la UCN. Además, como explicó la doctora Romero, en el caso de la planta piloto que se instaló en San Pedro de Atacama se obtuvieron tres productos de la pirólisis de neumáticos. De hecho, en el caso del negro de humo o carbón, el producto sólido resultante del proceso, el doctor Valenzuela explica que continuarán las líneas de investigación para que pueda ser un componente de baterías de litio. Esto lo realizarán junto a la empresa Sustrendlab, que ha desarrollado la tecnología que permite la conversión de carbonblack en la parte anódica de las baterías de litio.

Al ser una planta piloto, el proyecto no opera 24/7, pero tiene una capacidad para tratar 500 kilos diarios de residuos. Desde su instalación en abril del año pasado, el recinto procesó 10 toneladas de neumáticos y ahora comenzará una segunda etapa donde será apoyada por la empresa SQM. El siguiente reto es postular a un nuevo FIC-R para aumentar la capacidad de tratamiento de residuos.

Procesamiento industrial de neumáticos

Durante el segundo semestre de 2022, la empresa Arrigoni Ambiental inauguró su área destinada al reciclaje de NFU. Ubicada en San Francisco de Mostazal, Región de O’Higgins, la compañía ya procesa neumáticos a granel o enfardados que provienen de clientes mineros y de otros sectores, también a través de pirólisis.

Gianfranco Arrigoni Samsó, gerente general de Arrigoni Ambiental NFU, explica que los neumáticos, al ser residuos que pueden demorar hasta mil años en degradarse, requieren urgencia para ser tratados adecuadamente.

“Los neumáticos pueden provocar un daño inmenso, ya que pueden ser focos de infección cuando se mojan en su interior; además, son fácilmente inflamables y cuando se quema un NFU no se puede apagar, hay que esperar a que se consuma en su totalidad”, explica el ejecutivo.

Con una capacidad de procesar 800 toneladas al mes de NFU minero y no minero, Arrigoni Ambiental NFU actualmente obtiene acero, carbón black y AANFU Oil del proceso. En el caso del subproducto líquido, este es un combustible que puede ser una alternativa al Fuel Oil 6, por lo que puede ser utilizado en hornos, calderas o en generadores de electricidad.