Funcionalización de residuos carbonosos piroliticos obtenidos de desechos poliméricos con fines adsorbentes
IBA-001-2023 

1. Datos generales
Nombre del proyecto Funcionalización de residuos carbonosos piroliticos obtenidos de desechos poliméricos con fines adsorbentes
Resumen ejecutivo La preocupación por el medio ambiente relacionada con la eliminación de los neumáticos de desecho y la necesidad de políticas sostenibles de gestión de desechos ha promovido el desarrollo de procesos de valorización de los neumáticos fuera de uso en los últimos años. En ese marco el presente proyecto pertenece al programa de impacto “Desarrollo de procesos tecnológicos para valorizar los residuos poliméricos de la región Arequipa”. El proyecto busca la obtención de carbón activo a partir de desechos poliméricos de neumáticos usados para valorizar los residuos carbonosos producidos en la ruptura de las cadenas poliméricas de neumáticos durante la pirolisis con zeolitas, estos residuos carbonosos se funcionalizarán por procesos químicos para la obtención de carbones activos. La investigación se realizará en cuatro etapas; en la primera se investigará la generación, problemática y fuentes de neumáticos usados que se tiene en Arequipa; en la segunda etapa se realizaran los ensayos de obtención de carbón a partir de neumáticos usados por pirolisis con zeolitas naturales y se estudiara la influencia de las zeolitas naturales en las condiciones de pirolisis de neumáticos usados y en los carbones activados; en la tercera etapa se activaran químicamente los carbones y evaluará las características y propiedades del carbón activado obtenido. La caracterización se realizará empleando técnicas de caracterización como: análisis elemental, área superficial BET, microscopia electrónica de barrido (MEB), Difracción de rayos X (DRX), Espectroscopia Infrarroja por transformadas de Fourier (FTIR) y termogravimetría (TG-DSC). Finalmente se realizará la determinación de la capacidad de adsorción de metales del carbón activado obtenido y luego realizar una comparación de este producto con el carbón activado comercial.
Objetivo del proyecto Obtener carbón activado con aplicaciones absorbentes a partir de neumáticos usados por pirolisis con zeolitas
Código del proyecto IBA-001-2023 
Fecha de inicio 2023-09-06 
Duración 36 
Nombre del esquema financiero Proyectos de Investigación Básica y Aplicada - UNSA 
Monitor Hebert Guerson Ccallopaza Challco 

Financiamiento
Entidades participantes Monto (S/) Total (S/) Porcentaje
Monetario No monetario Monetario No monetario
Universidad Nacional de San Agustin (UNSA) 250000.00 0.00 250000.00 100.00% 0.00%
Rossibel Dileydi Churata Añasco 0.00 0.00 0.00 0.00% 0.00%


2. Datos adicionales

Palabras clave Pirolisis, neumático, zeolita, carbón activado. Arequipa, UNSA. 
Justificación del proyecto En los últimos años el consumo de neumáticos está aumentando, alrededor de 1500 millones de neumáticos nuevos se venden cada año , generando cerca de 1000 millones de neumáticos usados, lo que en unidades en peso, se traduce aproximadamente en 17 millones de toneladas , y de ellos, más del 50% son desechados a los vertederos o a la basura sin ningún tipo de tratamiento . Según el INEI hasta el 2018 en el Perú, el parque automotor en circulación a nivel nacional es 2’894,327 de unidades de vehículos y en la región de Arequipa se tiene 211,735 unidades de vehículos . Según Magallanes , en el Perú en la actualidad los neumáticos usados generalmente se depositan en algún acopio o son tirados a la intemperie en botaderos, algunos son reencauchados, quemados, otros almacenados y otro porcentaje es reciclado por empresas de canchas sintéticas. Los neumáticos en su gran mayoría no tienen un adecuado tratamiento final; poseen poca biodegradabilidad, cada neumático tarda aproximadamente 500 años en biodegradarse, tienen bajo potencial reciclable y ocupan grandes volúmenes. Entre las posibles vías de valorización de los neumáticos está la pirolisis catalítica, en la que los neumáticos se reducen a tres corrientes: una gaseosa, de aceite condensable y residuo carbonoso; para que la operación resulte rentable es necesario valorar las tres corrientes. En este sentido la producción de carbón activo a partir de desechos poliméricos de neumáticos usados plantea valorizar los residuos carbonosos. La investigación pretende dar respuesta a las siguientes interrogantes: ¿Será posible valorizar los residuos carbonosos pirolíticos de neumáticos mediante la activación química para la obtención de carbón activado? ¿La pirólisis catalítica podrá ser una alternativa para el reciclaje de residuos de neumáticos usados en Arequipa? ¿Cuál es la influencia de las zeolitas naturales en las condiciones de pirólisis de neumáticos usados y en los carbones activados obtenidos? ¿Cuáles serán las características, propiedades y capacidad de adsorción de metales del carbón activado obtenido del neumático usado? 
Hipótesis del proyecto Se ha reportado la obtención de una matriz carbonosa sólida con buenas características de porosidad a partir de la pirolisis de neumáticos con zeolitas, el cual mediante activación química es posible obtener carbón activado con buen desempeño adsorvente, lo que contribuirá a la valorización de los neumáticos usados y dará una nueva alternativa de solución para la contaminación generada por los desechos de neumáticos en Arequipa. Además es posible disminuir la temperatura de reacción pirolítica de los neumáticos con el uso de zeolitas naturales. 
Resultados esperados del proyecto - 02 artículos publicados en revistas indizadas en Scopus o WoS (que no pertenezcan a la categoría ESCI al ser revistas sin impacto): 01 generado por el IP, co-investigadores e Investigador Invitado de Impacto Internacional y 01 generado por los investigadores de pregrado y posgrado. - 03 estudiantes o egresados de pregrado de la UNSA titulados con la opción de Tesis formato artículo con publicación en revistas indizadas Base Scopus o Web of Science - 02 ponencia realizada nacionalmente. - Un libro (versión digital) redactado en lenguaje común y corriente (para entregar a Autoridades Públicas, Medios de Comunicación, Repositorio, algunos Colegios) con fines de divulgación de la(s) Investigación(es) desarrolladas. Según se indican en las bases, el VRI, se encargará de la Impresión de ejemplares, organizar la presentación y hacer la distribución. 
Impactos esperados En el aspecto ambiental, el aprovechamiento de residuos plásticos, como los neumáticos usados contribuirá con la mitigación de la contaminación producida por la incineración e inadecuada disposición en agua y suelo. Así mismo, con este proyecto, se brindará una alternativa a la disposición final de los neumáticos con un nuevo proceso que genere un impacto positivo. En el aspecto económico, la valorización de los desechos neumáticos usados mediante la pirólisis catalítica podría ser una alternativa económica-ambiental de bajo costo y accesible para la industria. En el aspecto social, podría crearse fuentes de trabajo mediante la aplicación de conocimiento de la pirolisis de los neumáticos usados, de esta manera, se podría mejorar la calidad de vida de la población. En el aspecto cultural, el desarrollo de este proyecto proporcionaría conocimientos y habilidades en investigadores, docentes, estudiante e instituciones involucradas en la Región Arequipa, en nuestro país y en el mundo. 

3. Equipo técnico
Equipo técnico Camila Gabriela Aguilar Cuno; Juan Carlos Licona Paniagua; Manuel Antonio Colca Miranda; Selenia Villena Mayhuire; Luis De Los Santos Valladares; Kattia Glenny Martinez Rivera; Jonathan Joseph Almiron Baca; Rossibel Dileydi Churata Añasco