China rompe el molde y da con un método revolucionario para transformar los residuos plásticos en combustible para aviones con un 82 % de retorno

Cada año se producen en el mundo más de 460 millones de toneladas de plástico, un material que resiste la degradación durante décadas y genera una preocupación ambiental cada vez mayor. Debido a ello, un equipo de investigadores de China ha desarrollado una técnica capaz de transformar residuos plásticos en combustible de aviación con un rendimiento líquido del 82,3 %.

El nuevo proceso para elaborar combustible de aviación plantea una alternativa de bajo coste frente a la incineración y los vertederos, las dos vías tradicionales para tratar los desechos plásticos que, además de derrochar el material, resultan altamente contaminantes.

El hallazgo es fruto de un trabajo conjunto entre el Instituto de Investigación Avanzada de Shanghái, de la Academia China de Ciencias, y la Universidad de Fudan.

¿Cómo logra China convertir los residuos plásticos en combustible para aviones?

La técnica se basa en la hidrogenólisis de poliolefinas, una reacción que rompe las largas cadenas de hidrocarburos de este tipo de plástico en condiciones relativamente suaves de temperatura y presión. El proceso permite además orientar la conversión hacia el tipo concreto de hidrocarburo que interesa obtener, en lugar de generar una mezcla de productos sin control.

Las poliolefinas, principalmente el polietileno y el polipropileno, forman más del 60 % de los residuos plásticos que se generan en el mundo. Sus cadenas de hidrocarburos, si se rompen de forma selectiva, pueden dar lugar a los hidrocarburos de entre 8 y 16 átomos de carbono que forman la base del combustible de aviación.

El problema es que las poliolefinas son moléculas muy estables y no reaccionan con facilidad, lo que durante años limitó su aprovechamiento en la industria.

¿Qué papel cumple el nuevo catalizador de cobalto y níquel en el proceso chino?

En el centro de esta química están los catalizadores metálicos, que ofrecen los puntos donde se rompen y reorganizan de forma selectiva los enlaces entre átomos de carbono. Durante años, el principal obstáculo de esta vía fue que los enlaces situados en los extremos de las cadenas moleculares se rompen con mucha más facilidad que los internos.

Eso generaba sobre todo subproductos gaseosos, como el metano, en lugar del combustible líquido que se buscaba obtener. A partir de un trabajo iniciado en 2023, el equipo estableció una vía viable para romper las poliolefinas de forma selectiva hasta obtener los componentes del combustible de aviación.

Un paso más allá, el equipo creó un catalizador nuevo, compuesto por cobalto y níquel. El cobalto ajusta el estado electrónico interno del níquel, lo que mejora su capacidad para activar el hidrógeno y romper las cadenas largas de carbono, y al mismo tiempo evita una fragmentación excesiva que arruinaría el resultado final.

¿Qué resultados obtuvo el estudio chino sobre el combustible de aviones?

Gracias a ese ajuste, el catalizador destaca por dirigir la reacción hacia hidrocarburos de tamaño medio. El proceso logró un rendimiento líquido del 82,3 % y una selectividad del 79 % hacia los hidrocarburos buscados, en condiciones suaves de reacción.

A diferencia de otros métodos que dependen de metales nobles caros y difíciles de llevar a la industria, tanto el níquel como el cobalto son elementos abundantes y económicos. Esa es una ventaja clave de cara a un futuro despliegue a gran escala del proceso.

Con todo, quedan obstáculos prácticos por resolver, puesto que los datos de rendimiento corresponden todavía a la escala de laboratorio y falta trabajo para escalar el proceso a reactores industriales. Asimismo, señalan que también hará falta un pretratamiento eficaz de los residuos plásticos, porque las impurezas pueden envenenar el catalizador con facilidad y provocar su desactivación rápida.

¿Cuánto podría reducir las emisiones el  combustible de aviación hecho en China?

Un análisis de ciclo de vida, recogido por South China Morning Post, indica que el proceso puede reducir hasta un 80 % las emisiones de gases de efecto invernadero frente a las rutas de producción convencionales de combustible de aviación, siempre que se alimente con energía renovable.