ANÁLISIS INTEGRAL DE LA PIRÓLISIS PARA LA
VALORIZACIÓN DE LLANTAS USADAS: DE
RESIDUOS A PRODUCTOS DE ALTO VALOR
COMPREHENSIVE ANALYSIS OF PYROLYSIS FOR THE
VALORIZATION OF USED TIRES: FROM WASTE TO HIGH-
VALUE PRODUCTS
José Julián Carvajal Escudero
Investigador Independiente
pág. 8916
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21998
Análisis Integral de la Pirólisis para la Valorización de Llantas Usadas: de
Residuos a Productos de Alto Valor
José Julián Carvajal Escudero1
Julian.carvajal.escudero@gmail.com
Investigador Independiente
RESUMEN
El manejo de neumáticos fuera de uso (NFU) representa un desafío ambiental global debido a su gran
volumen y lenta degradación. Este artículo analiza la pirólisis como una alternativa innovadora y
sostenible, posicionándola como un proceso clave para la economía circular del caucho. El tratamiento
de llantas usadas mediante pirólisis se presenta como una alternativa tecnológica sostenible frente a los
métodos tradicionales de disposición final. Este proceso termoquímico consiste en la descomposición
de los compuestos orgánicos de las llantas en ausencia de oxígeno, dando lugar a productos de alto valor
agregado: aceite pirolítico, un biocombustible que puede usarse para la generación de energía eléctrica
o térmica, o ser refinado en hidrocarburos similares al diésel y la gasolina; el negro de humo, un material
crucial que puede reemplazar al negro de carbón virgen en la fabricación de nuevos neumáticos, caucho
y otros productos químicos y gas combustible, compuesto por hidrocarburos que pueden ser reutilizados
como fuente de energía para autoabastecer la propia planta de pirólisis. El artículo aborda las
condiciones óptimas de operación (temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor) que permiten
maximizar la eficiencia energética y la calidad de los subproductos. Los resultados evidencian que la
pirólisis contribuye significativamente a la reducción de impactos ambientales asociados con la
acumulación de residuos de caucho, además de generar insumos aprovechables para las industrias
petroquímica y energética. Finalmente, se analiza el potencial de implementación de esta tecnología en
Colombia bajo el enfoque de economía circular y la posibilidad de vincularla a esquemas de bonos de
carbono, consolidando su viabilidad técnica, económica y ambiental.
Palabras clave: pirólisis, llantas usadas, tratamiento de residuos, economía circular, aceite pirolítico,
sostenibilidad ambiental
1 Autor principal
Correspondencia: Julian.carvajal.escudero@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21998
Análisis Integral de la Pirólisis para la Valorización de Llantas Usadas: de
Residuos a Productos de Alto Valor
José Julián Carvajal Escudero1
Julian.carvajal.escudero@gmail.com
Investigador Independiente
RESUMEN
El manejo de neumáticos fuera de uso (NFU) representa un desafío ambiental global debido a su gran
volumen y lenta degradación. Este artículo analiza la pirólisis como una alternativa innovadora y
sostenible, posicionándola como un proceso clave para la economía circular del caucho. El tratamiento
de llantas usadas mediante pirólisis se presenta como una alternativa tecnológica sostenible frente a los
métodos tradicionales de disposición final. Este proceso termoquímico consiste en la descomposición
de los compuestos orgánicos de las llantas en ausencia de oxígeno, dando lugar a productos de alto valor
agregado: aceite pirolítico, un biocombustible que puede usarse para la generación de energía eléctrica
o térmica, o ser refinado en hidrocarburos similares al diésel y la gasolina; el negro de humo, un material
crucial que puede reemplazar al negro de carbón virgen en la fabricación de nuevos neumáticos, caucho
y otros productos químicos y gas combustible, compuesto por hidrocarburos que pueden ser reutilizados
como fuente de energía para autoabastecer la propia planta de pirólisis. El artículo aborda las
condiciones óptimas de operación (temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor) que permiten
maximizar la eficiencia energética y la calidad de los subproductos. Los resultados evidencian que la
pirólisis contribuye significativamente a la reducción de impactos ambientales asociados con la
acumulación de residuos de caucho, además de generar insumos aprovechables para las industrias
petroquímica y energética. Finalmente, se analiza el potencial de implementación de esta tecnología en
Colombia bajo el enfoque de economía circular y la posibilidad de vincularla a esquemas de bonos de
carbono, consolidando su viabilidad técnica, económica y ambiental.
Palabras clave: pirólisis, llantas usadas, tratamiento de residuos, economía circular, aceite pirolítico,
sostenibilidad ambiental
1 Autor principal
Correspondencia: Julian.carvajal.escudero@gmail.com
pág. 8917
Comprehensive Analysis of Pyrolysis for the Valorization of used Tires:
From Waste to High-Value Products
ABSTRACT
The management of end-of-life tires (ELTs) presents a global environmental challenge due to their large
volume and slow degradation. This article analyzes pyrolysis as an innovative and sustainable
alternative, positioning it as a key process for the circular economy of rubber. The treatment of used
tires through pyrolysis is presented as a sustainable technological alternative to traditional disposal
methods. This thermochemical process consists of the decomposition of the organic compounds in tires
in the absence of oxygen, resulting in high-value-added products: pyrolytic oil, a biofuel that can be
used for generating electricity or heat, or refined into hydrocarbons similar to diesel and gasoline;
carbon black, a crucial material that can replace virgin carbon black in the manufacture of new tires,
rubber, and other chemicals; and fuel gas, composed of hydrocarbons that can be reused as an energy
source to power the pyrolysis plant itself. This article addresses the optimal operating conditions
(temperature, residence time, and reactor type) that maximize energy efficiency and byproduct quality.
The results demonstrate that pyrolysis significantly contributes to reducing the environmental impacts
associated with rubber waste accumulation, in addition to generating usable inputs for the petrochemical
and energy industries. Finally, the article analyzes the potential for implementing this technology in
Colombia within a circular economy framework and the possibility of linking it to carbon credit
schemes, thus solidifying its technical, economic, and environmental viability.
Keywords: pyrolysis, used tires, waste treatment, circular economy, pyrolytic oil, environmental
sustainability.
Artículo recibido 30 noviembre 2025
Aceptado para publicación: 30 diciembre 2025
Comprehensive Analysis of Pyrolysis for the Valorization of used Tires:
From Waste to High-Value Products
ABSTRACT
The management of end-of-life tires (ELTs) presents a global environmental challenge due to their large
volume and slow degradation. This article analyzes pyrolysis as an innovative and sustainable
alternative, positioning it as a key process for the circular economy of rubber. The treatment of used
tires through pyrolysis is presented as a sustainable technological alternative to traditional disposal
methods. This thermochemical process consists of the decomposition of the organic compounds in tires
in the absence of oxygen, resulting in high-value-added products: pyrolytic oil, a biofuel that can be
used for generating electricity or heat, or refined into hydrocarbons similar to diesel and gasoline;
carbon black, a crucial material that can replace virgin carbon black in the manufacture of new tires,
rubber, and other chemicals; and fuel gas, composed of hydrocarbons that can be reused as an energy
source to power the pyrolysis plant itself. This article addresses the optimal operating conditions
(temperature, residence time, and reactor type) that maximize energy efficiency and byproduct quality.
The results demonstrate that pyrolysis significantly contributes to reducing the environmental impacts
associated with rubber waste accumulation, in addition to generating usable inputs for the petrochemical
and energy industries. Finally, the article analyzes the potential for implementing this technology in
Colombia within a circular economy framework and the possibility of linking it to carbon credit
schemes, thus solidifying its technical, economic, and environmental viability.
Keywords: pyrolysis, used tires, waste treatment, circular economy, pyrolytic oil, environmental
sustainability.
Artículo recibido 30 noviembre 2025
Aceptado para publicación: 30 diciembre 2025
pág. 8918
INTRODUCCIÓN
La pirólisis es considerada como un proceso de descomposición térmica de materiales orgánicos, como
la madera, los plásticos o el caucho, que se lleva a cabo en ausencia total o casi total de oxígeno. Esto
es crucial porque, al no haber oxígeno, se evita la combustión o quema del material. En su lugar, el
calor (a temperaturas que pueden ir desde los 20°C hasta los 1000°C) rompe las moléculas del material
en compuestos más simples, produciendo típicamente una mezcla de productos sólidos, líquidos y
gaseosos. La pirólisis reduce el volumen de residuos, produce energía y materiales reutilizables y no
genera combustión directa, por lo tanto, menos emisiones contaminantes que la incineración.
La gestión inadecuada de los NFU representa uno de los desafíos ambientales y logísticos más
acuciantes en Colombia. Cada año, el país genera cientos de miles de toneladas de llantas que terminan
depositadas en vertederos, cuerpos de agua o incineradas de manera informal, liberando gases tóxicos,
consumiendo valioso espacio de relleno y convirtiéndose en focos de vectores de enfermedades como
el dengue. Esta problemática subraya la necesidad urgente de implementar modelos de economía
circular robustos y eficientes.
La pirólisis emerge como una solución tecnológica prometedora, esta técnica no solo permite el
tratamiento ambientalmente seguro de los NFU, sino que también posibilita la valorización de estos
residuos al transformarlos en productos de alto valor agregado: aceite pirolítico (utilizable como
combustible o stock para refinerías), negro de carbón recuperado -rCB- (materia prima para nuevas
llantas, pinturas o plásticos) y gas (energía para el propio proceso).
Las reacciones químicas de la pirólisis son una cascada compleja y simultánea de procesos de
descomposición térmica de materiales orgánicos (como biomasa, plásticos o neumáticos) en una
atmósfera total o casi totalmente libre de oxígeno (anóxica o inerte). No se trata de una única reacción,
sino de una secuencia de mecanismos que utilizan el calor como energía para romper enlaces químicos.
El principio fundamental es la termólisis, la ruptura de moléculas grandes mediante la aplicación de
calor. El proceso inicia con la activación y deshidratación (baja temperatura, 200°C), aquí la energía
térmica inicial se utiliza para evaporar la humedad presente en el material y comienza la ruptura de los
enlaces más débiles (craqueo térmico -350°C a 550°C), siendo esta la etapa central, en la cual la energía
calorífica rompe las cadenas moleculares largas (polímeros, celulosa, etc.) en fragmentos más pequeños,
INTRODUCCIÓN
La pirólisis es considerada como un proceso de descomposición térmica de materiales orgánicos, como
la madera, los plásticos o el caucho, que se lleva a cabo en ausencia total o casi total de oxígeno. Esto
es crucial porque, al no haber oxígeno, se evita la combustión o quema del material. En su lugar, el
calor (a temperaturas que pueden ir desde los 20°C hasta los 1000°C) rompe las moléculas del material
en compuestos más simples, produciendo típicamente una mezcla de productos sólidos, líquidos y
gaseosos. La pirólisis reduce el volumen de residuos, produce energía y materiales reutilizables y no
genera combustión directa, por lo tanto, menos emisiones contaminantes que la incineración.
La gestión inadecuada de los NFU representa uno de los desafíos ambientales y logísticos más
acuciantes en Colombia. Cada año, el país genera cientos de miles de toneladas de llantas que terminan
depositadas en vertederos, cuerpos de agua o incineradas de manera informal, liberando gases tóxicos,
consumiendo valioso espacio de relleno y convirtiéndose en focos de vectores de enfermedades como
el dengue. Esta problemática subraya la necesidad urgente de implementar modelos de economía
circular robustos y eficientes.
La pirólisis emerge como una solución tecnológica prometedora, esta técnica no solo permite el
tratamiento ambientalmente seguro de los NFU, sino que también posibilita la valorización de estos
residuos al transformarlos en productos de alto valor agregado: aceite pirolítico (utilizable como
combustible o stock para refinerías), negro de carbón recuperado -rCB- (materia prima para nuevas
llantas, pinturas o plásticos) y gas (energía para el propio proceso).
Las reacciones químicas de la pirólisis son una cascada compleja y simultánea de procesos de
descomposición térmica de materiales orgánicos (como biomasa, plásticos o neumáticos) en una
atmósfera total o casi totalmente libre de oxígeno (anóxica o inerte). No se trata de una única reacción,
sino de una secuencia de mecanismos que utilizan el calor como energía para romper enlaces químicos.
El principio fundamental es la termólisis, la ruptura de moléculas grandes mediante la aplicación de
calor. El proceso inicia con la activación y deshidratación (baja temperatura, 200°C), aquí la energía
térmica inicial se utiliza para evaporar la humedad presente en el material y comienza la ruptura de los
enlaces más débiles (craqueo térmico -350°C a 550°C), siendo esta la etapa central, en la cual la energía
calorífica rompe las cadenas moleculares largas (polímeros, celulosa, etc.) en fragmentos más pequeños,
pág. 8919
esta ruptura es generalmente homolítica (cada átomo se lleva un electrón del par en el enlace),
generando radicales libres altamente reactivos, aquí las largas cadenas de carbono del polietileno y
polipropileno se rompen para producir moléculas más pequeñas, como alcanos y olefinas de bajo peso
molecular (que formarán el aceite pirolítico), el calor degrada los polímeros de caucho (como el caucho
de estireno-butadieno) en una mezcla de hidrocarburos volátiles.
En las reacciones primarias (volatilización), los fragmentos moleculares más pequeños generados en la
ruptura son volátiles y se liberan como vapores primarios (gases y aerosoles), la velocidad de
calentamiento y el tiempo de residencia en el reactor determinan qué parte de estos vapores escapa y
cuál permanece. En las reacciones secundarias (recombinación y carbonización), si los vapores y
radicales libres permanecen mucho tiempo en contacto con el calor o con la superficie sólida (el
residuo), ocurren reacciones secundarias, donde los fragmentos más pequeños se recombinan para
formar moléculas aromáticas más grandes y estables (como hidrocarburos aromáticos policíclicos -
HAPs), que contribuyen a la calidad del aceite pirolítico, el residuo sólido inicial (llamado coque o char)
experimenta una carbonización continua, perdiendo más elementos volátiles y dejando una matriz rica
en carbono (ej. Negro de Carbono Recuperado - rCB de las llantas).
La característica definitoria de la pirólisis es la ausencia de oxígeno, esto inhibe la combustión (C + O2
CO2), permitiendo que la energía térmica se enfoque en romper los enlaces covalentes de la materia
orgánica para obtener los productos valiosos en lugar de quemarse completamente.
A pesar del potencial de la pirólisis para mitigar la contaminación y generar nuevos flujos económicos,
su implementación a escala industrial en Colombia enfrenta barreras significativas, incluyendo la
logística de recolección, los desafíos regulatorios y la necesidad de inversión en infraestructura
especializada.
El presente artículo tiene como objetivo principal analizar la viabilidad técnica y económica de la
pirólisis de NFU, caracterizando el estado actual de la tecnología, evaluando la calidad y el potencial
comercial de los productos derivados, y proponiendo un marco estratégico para su escalamiento como
pilar fundamental de la sostenibilidad y la economía circular en el manejo de residuos sólidos.
esta ruptura es generalmente homolítica (cada átomo se lleva un electrón del par en el enlace),
generando radicales libres altamente reactivos, aquí las largas cadenas de carbono del polietileno y
polipropileno se rompen para producir moléculas más pequeñas, como alcanos y olefinas de bajo peso
molecular (que formarán el aceite pirolítico), el calor degrada los polímeros de caucho (como el caucho
de estireno-butadieno) en una mezcla de hidrocarburos volátiles.
En las reacciones primarias (volatilización), los fragmentos moleculares más pequeños generados en la
ruptura son volátiles y se liberan como vapores primarios (gases y aerosoles), la velocidad de
calentamiento y el tiempo de residencia en el reactor determinan qué parte de estos vapores escapa y
cuál permanece. En las reacciones secundarias (recombinación y carbonización), si los vapores y
radicales libres permanecen mucho tiempo en contacto con el calor o con la superficie sólida (el
residuo), ocurren reacciones secundarias, donde los fragmentos más pequeños se recombinan para
formar moléculas aromáticas más grandes y estables (como hidrocarburos aromáticos policíclicos -
HAPs), que contribuyen a la calidad del aceite pirolítico, el residuo sólido inicial (llamado coque o char)
experimenta una carbonización continua, perdiendo más elementos volátiles y dejando una matriz rica
en carbono (ej. Negro de Carbono Recuperado - rCB de las llantas).
La característica definitoria de la pirólisis es la ausencia de oxígeno, esto inhibe la combustión (C + O2
CO2), permitiendo que la energía térmica se enfoque en romper los enlaces covalentes de la materia
orgánica para obtener los productos valiosos en lugar de quemarse completamente.
A pesar del potencial de la pirólisis para mitigar la contaminación y generar nuevos flujos económicos,
su implementación a escala industrial en Colombia enfrenta barreras significativas, incluyendo la
logística de recolección, los desafíos regulatorios y la necesidad de inversión en infraestructura
especializada.
El presente artículo tiene como objetivo principal analizar la viabilidad técnica y económica de la
pirólisis de NFU, caracterizando el estado actual de la tecnología, evaluando la calidad y el potencial
comercial de los productos derivados, y proponiendo un marco estratégico para su escalamiento como
pilar fundamental de la sostenibilidad y la economía circular en el manejo de residuos sólidos.
pág. 8920
Tipos de plantas de pirólisis
Teniendo en cuenta el modo en que puede funcionar, se pueden distinguir dos configuraciones
principales:
Tabla 1
Característica Planta por Lotes (Batch) Planta Continua
Funcionamiento Por ciclos; requiere detener la alimentación
para cargar y descargar.
Ininterrumpido (alimentación y
pirólisis constantes).
Capacidad Pequeña a mediana escala (ej. 15-16
toneladas/lote).
Gran escala (ej. 18-20 toneladas/día o
más).
Eficiencia Menor (debido a los ciclos repetidos de
calentamiento / enfriamiento).
Mayor (funcionamiento constante y
estable).
Pretratamiento Mínimo (puede aceptar neumáticos enteros). Riguroso (requiere trituración, corte y
secado).
Inversión Menor costo inicial. Mayor costo inicial (equipos más
complejos y automatizados).
Atendiendo a la velocidad con que se realiza este proceso, se tiene que este puede llegar a afectar los
productos finales a obtener:
Tabla 2
Tipo Velocidad de
calentamiento Tiempo de residencia Producto principal
Pirólisis lenta Bajas (0,1-1 °C/s) Largos Carbón vegetal (biocarbón)
Pirólisis rápida Altas (10-200 °C/s) Cortos (<2 segundos) Bioaceite (aceite de pirólisis)
Pirólisis Flash Ultraelevadas (>1000°C/s) Milisegundos Gases y productos químicos de alto
valor
Relacionado con la materia prima las plantas son polivalentes, algunas están optimizadas para un
material específico, como: Plantas de pirólisis de neumáticos usados, plantas de pirólisis de residuos
plásticos, plantas de pirólisis de biomasa (residuos agrícolas, forestales, etc.) o plantas de pirólisis de
lodos de aceite y otros residuos que contienen hidrocarburos.
La elección del tipo de planta dependerá de la materia prima (residuo) que se quiera procesar y de los
productos finales que se busquen obtener (aceite, carbón, gas, etc.).
Tipos de plantas de pirólisis
Teniendo en cuenta el modo en que puede funcionar, se pueden distinguir dos configuraciones
principales:
Tabla 1
Característica Planta por Lotes (Batch) Planta Continua
Funcionamiento Por ciclos; requiere detener la alimentación
para cargar y descargar.
Ininterrumpido (alimentación y
pirólisis constantes).
Capacidad Pequeña a mediana escala (ej. 15-16
toneladas/lote).
Gran escala (ej. 18-20 toneladas/día o
más).
Eficiencia Menor (debido a los ciclos repetidos de
calentamiento / enfriamiento).
Mayor (funcionamiento constante y
estable).
Pretratamiento Mínimo (puede aceptar neumáticos enteros). Riguroso (requiere trituración, corte y
secado).
Inversión Menor costo inicial. Mayor costo inicial (equipos más
complejos y automatizados).
Atendiendo a la velocidad con que se realiza este proceso, se tiene que este puede llegar a afectar los
productos finales a obtener:
Tabla 2
Tipo Velocidad de
calentamiento Tiempo de residencia Producto principal
Pirólisis lenta Bajas (0,1-1 °C/s) Largos Carbón vegetal (biocarbón)
Pirólisis rápida Altas (10-200 °C/s) Cortos (<2 segundos) Bioaceite (aceite de pirólisis)
Pirólisis Flash Ultraelevadas (>1000°C/s) Milisegundos Gases y productos químicos de alto
valor
Relacionado con la materia prima las plantas son polivalentes, algunas están optimizadas para un
material específico, como: Plantas de pirólisis de neumáticos usados, plantas de pirólisis de residuos
plásticos, plantas de pirólisis de biomasa (residuos agrícolas, forestales, etc.) o plantas de pirólisis de
lodos de aceite y otros residuos que contienen hidrocarburos.
La elección del tipo de planta dependerá de la materia prima (residuo) que se quiera procesar y de los
productos finales que se busquen obtener (aceite, carbón, gas, etc.).
pág. 8921
Para el reciclaje de grandes volúmenes de llantas, la tendencia es hacia las plantas de pirólisis continua,
que ofrecen mayor eficiencia y un alto nivel de automatización.
Equipos
Los equipos esenciales para llevar a cabo la pirólisis de llantas a escala industrial se agrupan
principalmente en torno al sistema de reactor y los sistemas auxiliares. A continuación, se detallan los
principales componentes:
• Sistema de reactor de pirólisis: Este es el corazón del sistema, donde ocurre la descomposición
térmica de las llantas. Está conformada por un reactor, el cual consiste en un recipiente a presión,
generalmente de acero especial resistente a altas temperaturas y a la oxidación, donde se calientan
las llantas sin oxígeno; un sistema de calentamiento que genera el calor necesario para el proceso,
este puede utilizar el propio gas de pirólisis como combustible, lo que ayuda a la autosuficiencia
energética de la planta después de un encendido inicial y un mecanismo de rotación, donde se
requiere un motor con corona dentada para girar el reactor y asegurar un calentamiento uniforme
del material.
• Sistemas de alimentación y descarga: Es el proceso de alimentación para introducir las llantas en
el reactor, la descarga de negro de humo, la cual consiste en mecanismos sellados (como
transportadores de tornillo) para extraer el negro de humo (residuo sólido de carbono) de forma
segura y sin dispersión y la extracción de alambre de acero, que consiste en un equipo específico
para retirar el alambre de acero presente en las llantas, que queda como subproducto.
• Sistemas de refrigeración y condensación: A través de estos sistemas se convierten los gases en
productos líquidos (aceite) para su posterior almacenamiento. Está conformado por el sistema de
enfriamiento de petróleo y gas (condensadores), que consiste en un proceso multietapa que enfría
el gas y el vapor de aceite, convirtiéndolos en aceite líquido de pirólisis (piroaceite); un sistema de
circulación de agua de refrigeración, que consiste en un circuito cerrado que refrigera los
condensadores, aquí el agua se recircula y reúsa para evitar la descarga de aguas residuales; y los
tanques de almacenamiento, los cuales son recipientes para almacenar el aceite de pirólisis
condensado.
Para el reciclaje de grandes volúmenes de llantas, la tendencia es hacia las plantas de pirólisis continua,
que ofrecen mayor eficiencia y un alto nivel de automatización.
Equipos
Los equipos esenciales para llevar a cabo la pirólisis de llantas a escala industrial se agrupan
principalmente en torno al sistema de reactor y los sistemas auxiliares. A continuación, se detallan los
principales componentes:
• Sistema de reactor de pirólisis: Este es el corazón del sistema, donde ocurre la descomposición
térmica de las llantas. Está conformada por un reactor, el cual consiste en un recipiente a presión,
generalmente de acero especial resistente a altas temperaturas y a la oxidación, donde se calientan
las llantas sin oxígeno; un sistema de calentamiento que genera el calor necesario para el proceso,
este puede utilizar el propio gas de pirólisis como combustible, lo que ayuda a la autosuficiencia
energética de la planta después de un encendido inicial y un mecanismo de rotación, donde se
requiere un motor con corona dentada para girar el reactor y asegurar un calentamiento uniforme
del material.
• Sistemas de alimentación y descarga: Es el proceso de alimentación para introducir las llantas en
el reactor, la descarga de negro de humo, la cual consiste en mecanismos sellados (como
transportadores de tornillo) para extraer el negro de humo (residuo sólido de carbono) de forma
segura y sin dispersión y la extracción de alambre de acero, que consiste en un equipo específico
para retirar el alambre de acero presente en las llantas, que queda como subproducto.
• Sistemas de refrigeración y condensación: A través de estos sistemas se convierten los gases en
productos líquidos (aceite) para su posterior almacenamiento. Está conformado por el sistema de
enfriamiento de petróleo y gas (condensadores), que consiste en un proceso multietapa que enfría
el gas y el vapor de aceite, convirtiéndolos en aceite líquido de pirólisis (piroaceite); un sistema de
circulación de agua de refrigeración, que consiste en un circuito cerrado que refrigera los
condensadores, aquí el agua se recircula y reúsa para evitar la descarga de aguas residuales; y los
tanques de almacenamiento, los cuales son recipientes para almacenar el aceite de pirólisis
condensado.
pág. 8922
• Sistemas de control y tratamiento de gases: Este sistema es esencial para la seguridad, la
eficiencia energética y la protección ambiental. Consiste principalmente en dos enfoques para
manejar los distintos tipos de gases generados, el Syn-Gas (o gas de síntesis), importante
subproducto, ya que son gases de hidrocarburos no condensables pero altamente inflamables, como
metano, etileno, propano, etc., tienen un alto poder calorífico, comparable al gas natural, se purifica
para eliminar impurezas, se recicla para ser utilizado como combustible en el propio horno o reactor
de pirólisis, manteniendo la temperatura del proceso, aumenta la eficiencia energética de la planta,
ya que se reduce la dependencia de combustibles externos, y disminuye los costos operativos y el
sistema de tratamiento de gases de escape, que son los gases resultantes de la combustión del Syn-
Gas (o de otros combustibles) para calentar el reactor, y pueden contener pequeñas cantidades de
contaminantes residuales, incluyen óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y
otros compuestos orgánicos y partículas, a través de este sistema se pueden absorber los gases
ácidos y atrapar partículas con la torre de desulfuración y desodorización / lavado alcalino, los gases
pasan por un scubber, el cual utiliza una corriente de agua pulverizada para atrapar y arrastrar
partículas suspendidas, adicionalmente se utilizan los ciclones o precipitadores electrostáticos que
se emplean para la eliminación física de partículas grandes y finas, otros componentes son el sistema
de carbón activado para absorber orgánicos volátiles, la fotólisis para descomponer contaminantes
orgánicos y el sistema de reducción catalítica selectiva para eliminar los NO.
• Sistema de control inteligente (PLC/IoT): Con este sistema se busca no sólo obtener productos
de excelente calidad, sino también garantizar la seguridad y asegurar el cumplimiento ambiental,
consiste en la implementación de tecnología para monitorizar, regular y automatizar el proceso
termoquímico,
Este sistema suele estar basado en un controlador lógico programable y puede integrarse con tecnologías
como el sistema de control de supervisión y adquisición de datos y el Internet de las Cosas (IoT),
permitiendo un control centralizado y, en muchos casos, la monitorización remota.
Con respecto a los componentes clave y funciones, se tiene:
• Sistemas de control y tratamiento de gases: Este sistema es esencial para la seguridad, la
eficiencia energética y la protección ambiental. Consiste principalmente en dos enfoques para
manejar los distintos tipos de gases generados, el Syn-Gas (o gas de síntesis), importante
subproducto, ya que son gases de hidrocarburos no condensables pero altamente inflamables, como
metano, etileno, propano, etc., tienen un alto poder calorífico, comparable al gas natural, se purifica
para eliminar impurezas, se recicla para ser utilizado como combustible en el propio horno o reactor
de pirólisis, manteniendo la temperatura del proceso, aumenta la eficiencia energética de la planta,
ya que se reduce la dependencia de combustibles externos, y disminuye los costos operativos y el
sistema de tratamiento de gases de escape, que son los gases resultantes de la combustión del Syn-
Gas (o de otros combustibles) para calentar el reactor, y pueden contener pequeñas cantidades de
contaminantes residuales, incluyen óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y
otros compuestos orgánicos y partículas, a través de este sistema se pueden absorber los gases
ácidos y atrapar partículas con la torre de desulfuración y desodorización / lavado alcalino, los gases
pasan por un scubber, el cual utiliza una corriente de agua pulverizada para atrapar y arrastrar
partículas suspendidas, adicionalmente se utilizan los ciclones o precipitadores electrostáticos que
se emplean para la eliminación física de partículas grandes y finas, otros componentes son el sistema
de carbón activado para absorber orgánicos volátiles, la fotólisis para descomponer contaminantes
orgánicos y el sistema de reducción catalítica selectiva para eliminar los NO.
• Sistema de control inteligente (PLC/IoT): Con este sistema se busca no sólo obtener productos
de excelente calidad, sino también garantizar la seguridad y asegurar el cumplimiento ambiental,
consiste en la implementación de tecnología para monitorizar, regular y automatizar el proceso
termoquímico,
Este sistema suele estar basado en un controlador lógico programable y puede integrarse con tecnologías
como el sistema de control de supervisión y adquisición de datos y el Internet de las Cosas (IoT),
permitiendo un control centralizado y, en muchos casos, la monitorización remota.
Con respecto a los componentes clave y funciones, se tiene:
pág. 8923
Tabla 3
Componente
Clave Función Principal Beneficios Específicos
Controlador lógico
programable
(PLC)
Es el "cerebro" del sistema, ejecutando la
lógica de control para la automatización de
la planta.
Automatización de secuencias y procesos
críticos.
Sensores y
dispositivos de
medición
Recopilan datos en tiempo real de variables
críticas como: temperatura, presión, caudal
de alimentación, nivel de oxígeno y
composición de gases.
Monitoreo en tiempo real y precisión en la
medición de parámetros.
Sistema
SCADA/Interfaz
humano-máquina
(HMI)
Proporciona una visualización gráfica y en
tiempo real del estado de la planta,
permitiendo a los operadores supervisar y
ajustar los parámetros.
Gestión visual del proceso y control
centralizado.
Algoritmos de
control avanzado
Utilizan los datos de los sensores para
ajustar automáticamente elementos como
quemadores, válvulas y velocidad de
alimentación, a menudo empleando control
PID (Proporcional, Integral, Derivativo) u
optimización avanzada.
Control preciso de la temperatura del reactor
(manteniendo fluctuaciones dentro de
rangos estrechos, lo que aumenta el
rendimiento de aceite y la calidad del negro
de humo.
Sistemas de
seguridad
Incluyen la monitorización continua de la
presión y la activación de mecanismos de
alivio de presión (válvulas de seguridad) o
la inyección de gas inerte (como nitrógeno)
para prevenir explosiones.
Prevención de riesgos y operación más
segura.
Sistema de IoT y
transmisión de
datos
Permite la conexión a internet para la
monitorización remota, el análisis de datos
históricos y la gestión inteligente de la
producción.
Diagnóstico a distancia, gestión eficiente y
rectificación automática de desviaciones.
El sistema de control permite mantener las condiciones de reacción (principalmente temperatura y
presión) lo más estables posible para garantizar una producción constante y un alto rendimiento de los
productos deseados, monitorear y controlar automáticamente las variables críticas para prevenir
condiciones peligrosas como la sobrepresión o la entrada de oxígeno, que podrían causar incendios o
explosiones, controlar con exactitud la velocidad de alimentación de la materia prima y el tiempo de
residencia en el reactor para optimizar la calidad de los productos, gestionar y optimizar el sistema de
Tabla 3
Componente
Clave Función Principal Beneficios Específicos
Controlador lógico
programable
(PLC)
Es el "cerebro" del sistema, ejecutando la
lógica de control para la automatización de
la planta.
Automatización de secuencias y procesos
críticos.
Sensores y
dispositivos de
medición
Recopilan datos en tiempo real de variables
críticas como: temperatura, presión, caudal
de alimentación, nivel de oxígeno y
composición de gases.
Monitoreo en tiempo real y precisión en la
medición de parámetros.
Sistema
SCADA/Interfaz
humano-máquina
(HMI)
Proporciona una visualización gráfica y en
tiempo real del estado de la planta,
permitiendo a los operadores supervisar y
ajustar los parámetros.
Gestión visual del proceso y control
centralizado.
Algoritmos de
control avanzado
Utilizan los datos de los sensores para
ajustar automáticamente elementos como
quemadores, válvulas y velocidad de
alimentación, a menudo empleando control
PID (Proporcional, Integral, Derivativo) u
optimización avanzada.
Control preciso de la temperatura del reactor
(manteniendo fluctuaciones dentro de
rangos estrechos, lo que aumenta el
rendimiento de aceite y la calidad del negro
de humo.
Sistemas de
seguridad
Incluyen la monitorización continua de la
presión y la activación de mecanismos de
alivio de presión (válvulas de seguridad) o
la inyección de gas inerte (como nitrógeno)
para prevenir explosiones.
Prevención de riesgos y operación más
segura.
Sistema de IoT y
transmisión de
datos
Permite la conexión a internet para la
monitorización remota, el análisis de datos
históricos y la gestión inteligente de la
producción.
Diagnóstico a distancia, gestión eficiente y
rectificación automática de desviaciones.
El sistema de control permite mantener las condiciones de reacción (principalmente temperatura y
presión) lo más estables posible para garantizar una producción constante y un alto rendimiento de los
productos deseados, monitorear y controlar automáticamente las variables críticas para prevenir
condiciones peligrosas como la sobrepresión o la entrada de oxígeno, que podrían causar incendios o
explosiones, controlar con exactitud la velocidad de alimentación de la materia prima y el tiempo de
residencia en el reactor para optimizar la calidad de los productos, gestionar y optimizar el sistema de
pág. 8924
tratamiento de gases residuales para asegurar que las emisiones cumplan con las normativas locales e
internacionales, reducir la dependencia de la intervención manual, permitiendo un funcionamiento
continuo con un mínimo de operadores.
El objetivo final de este sistema es asegurar que las emisiones de la planta cumplan con las normativas
ambientales locales e internacionales antes de ser liberadas a la atmósfera a través de la chimenea.
METODOLOGÍA
La metodología para la implementación de un proceso de pirólisis se puede dividir en tres fases
principales: Acondicionamiento de la materia prima, proceso de pirólisis y posteriormente la
caracterización de los productos obtenidos.
Acondicionamiento de la materia prima
Esta etapa asegura la uniformidad y preparación del material a procesar. Se parte de la recolección y
clasificación, documentando el tipo de llantas usadas (ejemplo, llantas de automóvil R15, camión, etc.)
y su composición estimada (porcentaje de caucho natural/sintético, negro de carbón, acero, textiles),
posteriormente se aplica un pretratamiento, donde se hace el desmontaje, separando el aro metálico (si
aplica), luego el corte y trituración donde se reduce el tamaño de partícula de las llantas, para aumentar
la superficie de contacto para mejorar la transferencia de calor y la cinética de reacción. Es muy
importante caracterizar las llantas trituradas, haciendo un análisis del porcentaje de humedad, volátiles,
carbono fijo y cenizas (ASTM E1131), determinar el porcentaje de Carbono (C), Hidrógeno (H),
Nitrógeno (N), Azufre (S) y Oxígeno (O) (ASTM D5373), además de la medición de la energía
potencial del material (Bomba Calorimétrica, ASTM D5865).
Proceso de pirólisis
Para determinar las condiciones operativas es importante identificar el tipo de reactor a utilizar (reactor
de lote/batch, reactor de lecho fijo, reactor de lecho fluidizado), el cual se espera sea de acero inoxidable,
de igual manera las condiciones operacionales, en el que se determina la carga del reactor, el cual es de
14 ton o mayor, de igual manera la temperatura de la pirólisis, justificando el rango de la temperatura
(400°C, 500°C, 600°C), especificar la rampa de temperatura (10°C/min o 20°C/min) y especificar el
tiempo que el material se mantiene en la temperatura final (60 minutos), al final se debe realizar el
cálculo de vertimiento, mediante el balance de materia.
tratamiento de gases residuales para asegurar que las emisiones cumplan con las normativas locales e
internacionales, reducir la dependencia de la intervención manual, permitiendo un funcionamiento
continuo con un mínimo de operadores.
El objetivo final de este sistema es asegurar que las emisiones de la planta cumplan con las normativas
ambientales locales e internacionales antes de ser liberadas a la atmósfera a través de la chimenea.
METODOLOGÍA
La metodología para la implementación de un proceso de pirólisis se puede dividir en tres fases
principales: Acondicionamiento de la materia prima, proceso de pirólisis y posteriormente la
caracterización de los productos obtenidos.
Acondicionamiento de la materia prima
Esta etapa asegura la uniformidad y preparación del material a procesar. Se parte de la recolección y
clasificación, documentando el tipo de llantas usadas (ejemplo, llantas de automóvil R15, camión, etc.)
y su composición estimada (porcentaje de caucho natural/sintético, negro de carbón, acero, textiles),
posteriormente se aplica un pretratamiento, donde se hace el desmontaje, separando el aro metálico (si
aplica), luego el corte y trituración donde se reduce el tamaño de partícula de las llantas, para aumentar
la superficie de contacto para mejorar la transferencia de calor y la cinética de reacción. Es muy
importante caracterizar las llantas trituradas, haciendo un análisis del porcentaje de humedad, volátiles,
carbono fijo y cenizas (ASTM E1131), determinar el porcentaje de Carbono (C), Hidrógeno (H),
Nitrógeno (N), Azufre (S) y Oxígeno (O) (ASTM D5373), además de la medición de la energía
potencial del material (Bomba Calorimétrica, ASTM D5865).
Proceso de pirólisis
Para determinar las condiciones operativas es importante identificar el tipo de reactor a utilizar (reactor
de lote/batch, reactor de lecho fijo, reactor de lecho fluidizado), el cual se espera sea de acero inoxidable,
de igual manera las condiciones operacionales, en el que se determina la carga del reactor, el cual es de
14 ton o mayor, de igual manera la temperatura de la pirólisis, justificando el rango de la temperatura
(400°C, 500°C, 600°C), especificar la rampa de temperatura (10°C/min o 20°C/min) y especificar el
tiempo que el material se mantiene en la temperatura final (60 minutos), al final se debe realizar el
cálculo de vertimiento, mediante el balance de materia.
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Los productos finales deben ser analizados para determinar su potencial de valorización, por ejemplo
con respecto al aceite pirolítico, utilizar cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas
para identificar y cuantificar los compuestos individuales (hidrocarburos alifáticos, aromáticos,
fenólicos, etc.), su viscosidad, densidad y pH, el poder calorífico superior, el contenido de azufre, el
punto de ebullición y curva de destilación.
RESULTADOS
Condiciones óptimas de operación
Dependiendo de los productos que se quieran maximizar, bioaceite, biocarbón o gas, para maximizar la
eficiencia energética y la calidad de los productos, dependen las condiciones de operación de una planta
de pirólisis, siendo las variables clave (temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor), las cuales
deben ajustarse según el objetivo principal del proceso.
Para maximizar el bioaceite (Líquido): El objetivo aquí es producir la mayor cantidad de líquido
(bio-oil), que puede ser usado como combustible o como materia prima química, lo cual se logra
mediante la pirólisis rápida. Se debe tener una temperatura que fluctúe entre los 450°C y 600°C, siendo
el rango óptimo suele estar alrededor de 500°C - 550°C, el tiempo de residencia de los vapores debe ser
muy corto, del orden de 0.5 a 10 segundos, lo cual es relevante para enfriar los vapores rápidamente
para evitar que se descompongan en gases no condensables.
Es importante destacar que para esta maximización se requieren reactores que aseguren una alta tasa de
transferencia de calor y un tiempo de residencia de vapor corto, entre los que se destacan el lecho
fluidizado (Bubbling o Circulating), los cuales son los más comunes y eficientes para la pirólisis rápida,
ya que permiten un excelente control de la temperatura y una rápida extracción de los vapores; de igual
forma están los reactores de tornillo, los cuales son muy efectivos, aquí la biomasa es transportada y
calentada por un tornillo sin fin, permitiendo un buen control del proceso; otro tipo de reactor es el
ablativo donde la biomasa se presiona contra una superficie caliente, logrando tasas de calentamiento
muy altas.
Para maximizar el biocarbón (sólido): La meta que se tiene es producir un sólido rico en carbono, el
cual es denominado biochar y es utilizado principalmente como enmienda de suelos o combustible
sólido, el cual se logra mediante la pirólisis lenta.
Los productos finales deben ser analizados para determinar su potencial de valorización, por ejemplo
con respecto al aceite pirolítico, utilizar cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas
para identificar y cuantificar los compuestos individuales (hidrocarburos alifáticos, aromáticos,
fenólicos, etc.), su viscosidad, densidad y pH, el poder calorífico superior, el contenido de azufre, el
punto de ebullición y curva de destilación.
RESULTADOS
Condiciones óptimas de operación
Dependiendo de los productos que se quieran maximizar, bioaceite, biocarbón o gas, para maximizar la
eficiencia energética y la calidad de los productos, dependen las condiciones de operación de una planta
de pirólisis, siendo las variables clave (temperatura, tiempo de residencia y tipo de reactor), las cuales
deben ajustarse según el objetivo principal del proceso.
Para maximizar el bioaceite (Líquido): El objetivo aquí es producir la mayor cantidad de líquido
(bio-oil), que puede ser usado como combustible o como materia prima química, lo cual se logra
mediante la pirólisis rápida. Se debe tener una temperatura que fluctúe entre los 450°C y 600°C, siendo
el rango óptimo suele estar alrededor de 500°C - 550°C, el tiempo de residencia de los vapores debe ser
muy corto, del orden de 0.5 a 10 segundos, lo cual es relevante para enfriar los vapores rápidamente
para evitar que se descompongan en gases no condensables.
Es importante destacar que para esta maximización se requieren reactores que aseguren una alta tasa de
transferencia de calor y un tiempo de residencia de vapor corto, entre los que se destacan el lecho
fluidizado (Bubbling o Circulating), los cuales son los más comunes y eficientes para la pirólisis rápida,
ya que permiten un excelente control de la temperatura y una rápida extracción de los vapores; de igual
forma están los reactores de tornillo, los cuales son muy efectivos, aquí la biomasa es transportada y
calentada por un tornillo sin fin, permitiendo un buen control del proceso; otro tipo de reactor es el
ablativo donde la biomasa se presiona contra una superficie caliente, logrando tasas de calentamiento
muy altas.
Para maximizar el biocarbón (sólido): La meta que se tiene es producir un sólido rico en carbono, el
cual es denominado biochar y es utilizado principalmente como enmienda de suelos o combustible
sólido, el cual se logra mediante la pirólisis lenta.
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En este proceso la temperatura debe ser baja y fluctuar entre los 300°C y 550°C, siendo los 400°C donde
se maximizan el rendimiento del carbón; el tiempo de residencia del sólido es muy largo y puede durar
desde minutos, horas e incluso días en el proceso de tradicional de carbonización; el diseño del tipo de
reactor es menos crítico que en la pirólisis rápida, pero debe permitir un calentamiento lento y
controlado, por lo que se pueden utilizar reactores de lecho fijo que son los más simples y comunes, por
ejemplo hornos o retortas, reactores de tornillo, que pueden operar igualmente de manera lenta y hornos
rotatorios que son útiles para procesar grandes volúmenes de material de forma continua.
Para maximizar el gas de síntesis: Aquí se pretende es descomponer la materia prima en sus
componentes gaseosos más simples (H₂, CO, CO₂, CH₄). Este proceso se asemeja a la gasificación, que
es una etapa posterior a la pirólisis a mayor temperatura, la cual debe ser alta, superior a los 600°C,
pudiendo llegar a 800°C - 1000°C o más, siendo directamente proporcional, es decir a mayor
temperatura, mayor es la producción de gas; el tiempo de residencia puede ser variable, pero
generalmente se favorecen tiempos más largos (de segundos a minutos) para asegurar la
descomposición completa de alquitranes y aceites en gas; los tipos de reactores a utilizar son de lecho
fijo o gasificadores, que son comunes para este proceso y los lechos fluidizados, que manejan bien las
altas temperaturas y la transferencia de calor.
El comparativo para las condiciones de mejor producción se observan en la tabla:
Tabla 4
Característica Pirólisis Lenta
(Maximiza Biocarbón)
Pirólisis Rápida (Maximiza
Bioaceite)
Pirólisis Rápida /
Gasificación (Maximiza Gas)
Temperatura Baja (300°C - 550°C) Moderada (450°C - 600°C) Alta (> 600°C - 1000°C)
Tiempo
residencia
Largo (Minutos a Horas) Muy Corto (0.5 - 10 segundos) Corto a Moderado (Segundos a
Minutos)
Tasa
calentamiento
Lenta Muy Rápida Rápida a Moderada
Reactor típico Lecho Fijo, Horno
Rotatorio
Lecho Fluidizado, Auger Lecho Fluidizado, Gasificador
Lecho Fijo
Es importante que para maximizar la eficiencia energética de la planta en su conjunto,
independientemente del producto deseado, se deben usar los gases no condensables, los cuales tienen
En este proceso la temperatura debe ser baja y fluctuar entre los 300°C y 550°C, siendo los 400°C donde
se maximizan el rendimiento del carbón; el tiempo de residencia del sólido es muy largo y puede durar
desde minutos, horas e incluso días en el proceso de tradicional de carbonización; el diseño del tipo de
reactor es menos crítico que en la pirólisis rápida, pero debe permitir un calentamiento lento y
controlado, por lo que se pueden utilizar reactores de lecho fijo que son los más simples y comunes, por
ejemplo hornos o retortas, reactores de tornillo, que pueden operar igualmente de manera lenta y hornos
rotatorios que son útiles para procesar grandes volúmenes de material de forma continua.
Para maximizar el gas de síntesis: Aquí se pretende es descomponer la materia prima en sus
componentes gaseosos más simples (H₂, CO, CO₂, CH₄). Este proceso se asemeja a la gasificación, que
es una etapa posterior a la pirólisis a mayor temperatura, la cual debe ser alta, superior a los 600°C,
pudiendo llegar a 800°C - 1000°C o más, siendo directamente proporcional, es decir a mayor
temperatura, mayor es la producción de gas; el tiempo de residencia puede ser variable, pero
generalmente se favorecen tiempos más largos (de segundos a minutos) para asegurar la
descomposición completa de alquitranes y aceites en gas; los tipos de reactores a utilizar son de lecho
fijo o gasificadores, que son comunes para este proceso y los lechos fluidizados, que manejan bien las
altas temperaturas y la transferencia de calor.
El comparativo para las condiciones de mejor producción se observan en la tabla:
Tabla 4
Característica Pirólisis Lenta
(Maximiza Biocarbón)
Pirólisis Rápida (Maximiza
Bioaceite)
Pirólisis Rápida /
Gasificación (Maximiza Gas)
Temperatura Baja (300°C - 550°C) Moderada (450°C - 600°C) Alta (> 600°C - 1000°C)
Tiempo
residencia
Largo (Minutos a Horas) Muy Corto (0.5 - 10 segundos) Corto a Moderado (Segundos a
Minutos)
Tasa
calentamiento
Lenta Muy Rápida Rápida a Moderada
Reactor típico Lecho Fijo, Horno
Rotatorio
Lecho Fluidizado, Auger Lecho Fluidizado, Gasificador
Lecho Fijo
Es importante que para maximizar la eficiencia energética de la planta en su conjunto,
independientemente del producto deseado, se deben usar los gases no condensables, los cuales tienen
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un alto poder calorífico, este debe ser recirculado y quemado para proporcionar la energía térmica que
el propio reactor de pirólisis necesita, lo cual reduce o elimina la necesidad de una fuente de calor
externa, mejorando drásticamente el balance energético, de igual forma la materia prima se debe pre-
secar ya que debe tener un bajo contenido de humedad (idealmente < 10%), y es claro que al evaporar
agua se consume una enorme cantidad de energía ("calor latente de vaporización"), la cual es
irrecuperable y reduce la eficiencia total, por último y no menos importante el aislamiento térmico, ya
que al asegurar un excelente aislamiento del reactor y las líneas de proceso, se minimizan las pérdidas
de calor al ambiente.
Productos de la pirólisis de las llantas
Entre los productos de valor que se tienen una vez realizada la pirólisis, el caucho se degrada
térmicamente en sus componentes, dando como resultado varios productos:
Aceite pirolítico (Fracción líquida): Es tipo de aceite combustible representa entre un 40% y el 50%
del peso del neumático tratado, siendo un aceite combustible que puede utilizarse directamente como
fuente de energía industrial, siendo considerado como sustituto del fuel oil o diésel industrial, o puede
ser refinado posteriormente para obtener combustibles de mejor calidad.
Las características del aceite pirolítico varían según el material de origen y el tipo de pirólisis, pero
generalmente incluyen una composición diversa y compleja, ya que está formado por una amplia gama
de compuestos orgánicos, como fenoles, alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (como el
acético y el fórmico), además de agua, polímeros e hidrocarburos, un alto contenido de oxígeno, debido
a que es rico en compuestos oxigenados, lo que contribuye a un alto contenido de oxígeno, a veces hasta
un 40% en peso, por lo que se diferencia de los combustibles fósiles, una acidez y corrosividad, debido
a la presencia de ácidos carboxílicos, y un bajo valor de pH (entre 2 y 3), lo que lo hace corrosivo, un
color y apariencia marrón oscuro a casi negro, pudiendo variar a rojizo u oscuro verdoso dependiendo
de la materia prima, es más denso y viscoso que los combustibles tradicionales, sensible a la temperatura
y puede degradarse o polimerizarse si se calienta, lo que complica su almacenamiento y transporte, su
poder calorífico es generalmente menor que el de los combustibles fósiles, situándose entre el 50% y el
70% del valor de los combustibles derivados del petróleo, aunque el aceite pirolítico de plástico puede
tener un alto poder calorífico.
un alto poder calorífico, este debe ser recirculado y quemado para proporcionar la energía térmica que
el propio reactor de pirólisis necesita, lo cual reduce o elimina la necesidad de una fuente de calor
externa, mejorando drásticamente el balance energético, de igual forma la materia prima se debe pre-
secar ya que debe tener un bajo contenido de humedad (idealmente < 10%), y es claro que al evaporar
agua se consume una enorme cantidad de energía ("calor latente de vaporización"), la cual es
irrecuperable y reduce la eficiencia total, por último y no menos importante el aislamiento térmico, ya
que al asegurar un excelente aislamiento del reactor y las líneas de proceso, se minimizan las pérdidas
de calor al ambiente.
Productos de la pirólisis de las llantas
Entre los productos de valor que se tienen una vez realizada la pirólisis, el caucho se degrada
térmicamente en sus componentes, dando como resultado varios productos:
Aceite pirolítico (Fracción líquida): Es tipo de aceite combustible representa entre un 40% y el 50%
del peso del neumático tratado, siendo un aceite combustible que puede utilizarse directamente como
fuente de energía industrial, siendo considerado como sustituto del fuel oil o diésel industrial, o puede
ser refinado posteriormente para obtener combustibles de mejor calidad.
Las características del aceite pirolítico varían según el material de origen y el tipo de pirólisis, pero
generalmente incluyen una composición diversa y compleja, ya que está formado por una amplia gama
de compuestos orgánicos, como fenoles, alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (como el
acético y el fórmico), además de agua, polímeros e hidrocarburos, un alto contenido de oxígeno, debido
a que es rico en compuestos oxigenados, lo que contribuye a un alto contenido de oxígeno, a veces hasta
un 40% en peso, por lo que se diferencia de los combustibles fósiles, una acidez y corrosividad, debido
a la presencia de ácidos carboxílicos, y un bajo valor de pH (entre 2 y 3), lo que lo hace corrosivo, un
color y apariencia marrón oscuro a casi negro, pudiendo variar a rojizo u oscuro verdoso dependiendo
de la materia prima, es más denso y viscoso que los combustibles tradicionales, sensible a la temperatura
y puede degradarse o polimerizarse si se calienta, lo que complica su almacenamiento y transporte, su
poder calorífico es generalmente menor que el de los combustibles fósiles, situándose entre el 50% y el
70% del valor de los combustibles derivados del petróleo, aunque el aceite pirolítico de plástico puede
tener un alto poder calorífico.
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El aceite pirolítico se utiliza principalmente como combustible industrial para calderas, hornos y
turbinas, o como materia prima para ser refinado en diésel o para la producción de plásticos circulares
y otros productos químicos. Se han encontrado en los líquidos provenientes del proceso de pirólisis de
los neumáticos una mezcla de parafinas, olefinas y compuestos aromáticos con un valor de poder
calorífico alto, aproximadamente de 41-44 MJ / kg, indicando la posible sustitución del combustible
líquido convencional, dichos líquidos son fuente de aromáticos ligeros como el benceno, el tolueno y
el xileno (BTX), los cuales tienen un valor de mercado más alto que los aceites sin elaborar; y de
hidrocarburos ligeros (Islam et al, 2013).
Negro de carbón (carbon black, fracción sólida): Es un material sólido carbonoso, similar al hollín,
que es un componente clave en la fabricación de nuevos neumáticos, productos de caucho y plásticos,
o como pigmento, se obtiene mediante la combustión incompleta (con poco oxígeno) o
la descomposición térmica (craqueo) de hidrocarburos gaseosos o líquidos, como aceites de petróleo,
alquitrán o gas natural.
El negro de humo (también conocido como negro de carbono es un material esencialmente compuesto
de carbono elemental en forma de partículas coloidales extremadamente finas, es casi carbono puro
(≈97−99%), está formado por partículas esféricas primarias nanométricas que se fusionan en estructuras
tridimensionales llamadas agregados, representa entre el 30% y el 35% del peso.
Es uno de los pigmentos negros más utilizados y se distingue del hollín común en que se produce
bajo condiciones controladas para fines industriales, lo que garantiza una alta pureza y uniformidad. El
negro de humo se valora por su color intenso, pero sobre todo por sus propiedades
de refuerzo y conductividad.
Su uso principal es en la industria del caucho, ya que actúa como agente de refuerzo para aumentar la
resistencia a la abrasión, la durabilidad y la resistencia a la tracción del caucho, sin él, los neumáticos
durarían mucho menos; actúa como pigmento ya que proporciona un color negro intenso y poder
cubriente en tintas de imprenta (incluida la tinta china), pinturas, lacas y revestimientos; en la industria
del plástico se utiliza para teñir, proporcionar protección UV contra la degradación solar y, en ciertos
grados, para mejorar la conductividad eléctrica (por ejemplo, en cables antiestáticos), adicionalmente
El aceite pirolítico se utiliza principalmente como combustible industrial para calderas, hornos y
turbinas, o como materia prima para ser refinado en diésel o para la producción de plásticos circulares
y otros productos químicos. Se han encontrado en los líquidos provenientes del proceso de pirólisis de
los neumáticos una mezcla de parafinas, olefinas y compuestos aromáticos con un valor de poder
calorífico alto, aproximadamente de 41-44 MJ / kg, indicando la posible sustitución del combustible
líquido convencional, dichos líquidos son fuente de aromáticos ligeros como el benceno, el tolueno y
el xileno (BTX), los cuales tienen un valor de mercado más alto que los aceites sin elaborar; y de
hidrocarburos ligeros (Islam et al, 2013).
Negro de carbón (carbon black, fracción sólida): Es un material sólido carbonoso, similar al hollín,
que es un componente clave en la fabricación de nuevos neumáticos, productos de caucho y plásticos,
o como pigmento, se obtiene mediante la combustión incompleta (con poco oxígeno) o
la descomposición térmica (craqueo) de hidrocarburos gaseosos o líquidos, como aceites de petróleo,
alquitrán o gas natural.
El negro de humo (también conocido como negro de carbono es un material esencialmente compuesto
de carbono elemental en forma de partículas coloidales extremadamente finas, es casi carbono puro
(≈97−99%), está formado por partículas esféricas primarias nanométricas que se fusionan en estructuras
tridimensionales llamadas agregados, representa entre el 30% y el 35% del peso.
Es uno de los pigmentos negros más utilizados y se distingue del hollín común en que se produce
bajo condiciones controladas para fines industriales, lo que garantiza una alta pureza y uniformidad. El
negro de humo se valora por su color intenso, pero sobre todo por sus propiedades
de refuerzo y conductividad.
Su uso principal es en la industria del caucho, ya que actúa como agente de refuerzo para aumentar la
resistencia a la abrasión, la durabilidad y la resistencia a la tracción del caucho, sin él, los neumáticos
durarían mucho menos; actúa como pigmento ya que proporciona un color negro intenso y poder
cubriente en tintas de imprenta (incluida la tinta china), pinturas, lacas y revestimientos; en la industria
del plástico se utiliza para teñir, proporcionar protección UV contra la degradación solar y, en ciertos
grados, para mejorar la conductividad eléctrica (por ejemplo, en cables antiestáticos), adicionalmente
pág. 8929
se puede usar en la fabricación de electrodos, como adsorbente y en la industria de la construcción
(modificador de asfalto).
Gas pirolítico (fracción gaseosa): Representa entre un 8% y el 15% del peso de la pirólisis y consiste
en una mezcla de gases combustibles (como hidrógeno, metano y otros hidrocarburos ligeros) con un
alto poder calorífico, generalmente se reutiliza para calentar el propio reactor de pirólisis,
autoabasteciendo así el proceso y aumentando su eficiencia energética.
El gas de pirólisis es uno de los productos principales que se obtienen durante el proceso de pirólisis,
es esencialmente un gas de síntesis y su composición varía significativamente según el tipo de materia
prima utilizada, la temperatura y la velocidad de calentamiento del proceso.
Los componentes principales de este gas suelen ser gases no condensables como monóxido de carbono
(CO, un gas combustible), hidrógeno (H2, un gas con alto contenido energético y combustible limpio,
metano (CH4, principal componente del gas natural), dióxido de carbono (CO2, subproducto,
generalmente en pequeñas cantidades, hidrocarburos ligeros (CH, como etano, propano y butano),
además de vapor de agua (H2O), nitrógeno (N2) y trazas de otros compuestos volátiles como alcoholes
ligeros y aldehídos.
El gas de pirólisis tiene un valor significativo, principalmente como fuente de energía y su uso principal
es a menudo como combustible para generar la energía térmica necesaria para mantener el propio
proceso de pirólisis, lo que hace que la planta sea autosuficiente en términos energéticos, puede
utilizarse para la generación de energía eléctrica o calor en aplicaciones externas, alimentando motores,
turbinas o calderas, se convierte en materia prima química ya que componentes como el H2 y los
hidrocarburos ligeros pueden ser extraídos y utilizados como materia prima en diversos procesos
químicos e industriales.
Alambre de acero (fracción sólida inorgánica): Las llantas contienen refuerzos de acero que no se
descomponen por pirólisis, este material queda prácticamente inalterado y puede ser recuperado y
reciclado.
El alambre de acero de los neumáticos está diseñado para ser de alta resistencia a la tracción y
durabilidad para soportar las cargas del vehículo, generalmente es un acero al carbono de alta calidad,
está compuesto principalmente de hierro (Fe), con un contenido de carbono (C) y trazas de otros
se puede usar en la fabricación de electrodos, como adsorbente y en la industria de la construcción
(modificador de asfalto).
Gas pirolítico (fracción gaseosa): Representa entre un 8% y el 15% del peso de la pirólisis y consiste
en una mezcla de gases combustibles (como hidrógeno, metano y otros hidrocarburos ligeros) con un
alto poder calorífico, generalmente se reutiliza para calentar el propio reactor de pirólisis,
autoabasteciendo así el proceso y aumentando su eficiencia energética.
El gas de pirólisis es uno de los productos principales que se obtienen durante el proceso de pirólisis,
es esencialmente un gas de síntesis y su composición varía significativamente según el tipo de materia
prima utilizada, la temperatura y la velocidad de calentamiento del proceso.
Los componentes principales de este gas suelen ser gases no condensables como monóxido de carbono
(CO, un gas combustible), hidrógeno (H2, un gas con alto contenido energético y combustible limpio,
metano (CH4, principal componente del gas natural), dióxido de carbono (CO2, subproducto,
generalmente en pequeñas cantidades, hidrocarburos ligeros (CH, como etano, propano y butano),
además de vapor de agua (H2O), nitrógeno (N2) y trazas de otros compuestos volátiles como alcoholes
ligeros y aldehídos.
El gas de pirólisis tiene un valor significativo, principalmente como fuente de energía y su uso principal
es a menudo como combustible para generar la energía térmica necesaria para mantener el propio
proceso de pirólisis, lo que hace que la planta sea autosuficiente en términos energéticos, puede
utilizarse para la generación de energía eléctrica o calor en aplicaciones externas, alimentando motores,
turbinas o calderas, se convierte en materia prima química ya que componentes como el H2 y los
hidrocarburos ligeros pueden ser extraídos y utilizados como materia prima en diversos procesos
químicos e industriales.
Alambre de acero (fracción sólida inorgánica): Las llantas contienen refuerzos de acero que no se
descomponen por pirólisis, este material queda prácticamente inalterado y puede ser recuperado y
reciclado.
El alambre de acero de los neumáticos está diseñado para ser de alta resistencia a la tracción y
durabilidad para soportar las cargas del vehículo, generalmente es un acero al carbono de alta calidad,
está compuesto principalmente de hierro (Fe), con un contenido de carbono (C) y trazas de otros
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elementos de aleación típicos del acero. Importante tener en cuenta que aunque la pirólisis elimina la
mayor parte del caucho, el alambre recuperado a menudo puede pequeñas cantidades de material
carbonoso (negro de humo) adherido a la superficie y trazas de Zinc (Zn), el cual se utiliza a menudo
en la fabricación de los alambres de los neumáticos para mejorar la adhesión al caucho.
El alambre se recupera en una forma irregular, rizada o enmarañada, similar a una lana o una madeja
compacta, se tiene alambre de ceja (Aro), el cual es más grueso y está ubicado en el borde interior del
neumático, y cordones de la carcasa que son más finos y capilares, provenientes de los cinturones de
refuerzo.
El principal destino de este material es como chatarra ferrosa para la producción de nuevo acero, se
comercializa y se funde en hornos de arco eléctrico o de inducción para fabricar nuevos productos de
acero, como barras de refuerzo (varillas) u otros productos de menor calidad. Igualmente en algunos
casos, el alambre se procesa (cortado o trefilado) para ser utilizado como fibras de acero
discontinuas que sirven como material de refuerzo para mejorar la resistencia a la tracción del hormigón
(concreto).
Caracterización de los Resultados
El principal resultado es la distribución de la masa de las llantas procesadas en los productos principales,
sus rendimientos dependen directamente de la temperatura y el tiempo de residencia utilizados, un
ejemplo con valores para una pirólisis rápida o semirápida, se pueden resumir en la siguiente tabla:
Tabla 5
Temperatura de Pirólisis Aceite Pirolítico
(%)
Sólido Carbonoso
(rCB) (%)
Gases No
Condensables (%)
400°C 30.5 45.0 24.5
500\°C (Condición Óptima) 48.2 38.8 13.0
600°C 45.1 35.5 19.4
La máxima producción de aceite pirolítico se alcanza a la temperatura de 500°C, lo que se correlaciona
con la máxima tasa de cracking de los polímeros de caucho, a 600°C la producción de gas aumenta
debido a que las reacciones secundarias descomponen el aceite en compuestos más livianos.
elementos de aleación típicos del acero. Importante tener en cuenta que aunque la pirólisis elimina la
mayor parte del caucho, el alambre recuperado a menudo puede pequeñas cantidades de material
carbonoso (negro de humo) adherido a la superficie y trazas de Zinc (Zn), el cual se utiliza a menudo
en la fabricación de los alambres de los neumáticos para mejorar la adhesión al caucho.
El alambre se recupera en una forma irregular, rizada o enmarañada, similar a una lana o una madeja
compacta, se tiene alambre de ceja (Aro), el cual es más grueso y está ubicado en el borde interior del
neumático, y cordones de la carcasa que son más finos y capilares, provenientes de los cinturones de
refuerzo.
El principal destino de este material es como chatarra ferrosa para la producción de nuevo acero, se
comercializa y se funde en hornos de arco eléctrico o de inducción para fabricar nuevos productos de
acero, como barras de refuerzo (varillas) u otros productos de menor calidad. Igualmente en algunos
casos, el alambre se procesa (cortado o trefilado) para ser utilizado como fibras de acero
discontinuas que sirven como material de refuerzo para mejorar la resistencia a la tracción del hormigón
(concreto).
Caracterización de los Resultados
El principal resultado es la distribución de la masa de las llantas procesadas en los productos principales,
sus rendimientos dependen directamente de la temperatura y el tiempo de residencia utilizados, un
ejemplo con valores para una pirólisis rápida o semirápida, se pueden resumir en la siguiente tabla:
Tabla 5
Temperatura de Pirólisis Aceite Pirolítico
(%)
Sólido Carbonoso
(rCB) (%)
Gases No
Condensables (%)
400°C 30.5 45.0 24.5
500\°C (Condición Óptima) 48.2 38.8 13.0
600°C 45.1 35.5 19.4
La máxima producción de aceite pirolítico se alcanza a la temperatura de 500°C, lo que se correlaciona
con la máxima tasa de cracking de los polímeros de caucho, a 600°C la producción de gas aumenta
debido a que las reacciones secundarias descomponen el aceite en compuestos más livianos.
pág. 8931
El aceite es el producto de mayor valor energético. Sus propiedades deben compararse con combustibles
comerciales, sus propiedades físicas y energéticas se resumen en la tabla:
Tabla 6
Parámetro Valor
Obtenido
Estándar
Diésel No. 2 Observaciones Clave
Poder Calorífico
Superior
40.5 MJ/kg ~ 43 MJ/kg Valor energético muy cercano al del diésel.
Densidad (g/cm3) 0.98 0.83 - 0.87 Mayor densidad debido a la alta composición de
compuestos aromáticos.
Viscosidad Cinética
cSt a 40°C
15.5 1.9 - 4.1 Viscosidad más alta; requiere tratamiento
previo (ej. destilación o mezcla) para motores
convencionales.
Contenido de Azufre
(% S peso)
1.2 - 1.5 < 0.0015 (Ultra
Bajo)
Alto contenido de azufre, limitando su uso
directo sin hidrodesulfuración (debido a los
aditivos vulcanizantes del caucho).
La composición química del aceite presenta una mezcla compleja de hidrocarburos, clasificables en
compuestos aromáticos (dominantes): ~ 65% del área total, presencia significativa de Tolueno, Xileno,
Estireno (provenientes del caucho de estireno-butadieno) y HAPs de cadena corta, alifáticos/alcanos
~20%, cadenas lineales de C8 a C20-, el resto incluye compuestos con oxígeno, nitrógeno y azufre.
La caracterización del sólido carbonoso, es el segundo producto más abundante y su calidad determina
si puede reemplazar al negro de carbón comercial. Presenta alto contenido de carbono fijo, generalmente
superior al 80-85% (base seca y libre de cenizas), alto contenido de cenizas (~8-12%), principalmente
debido a los óxidos metálicos (Óxido de Zinc - ZnO) usados como activadores de vulcanización en la
fabricación de las llantas, azufre residual persiste una cantidad significativa de azufre (~1.0-1.5). El área
superficial fluctúa entre ~30 - 60 m2/g, este valor es generalmente más bajo que el negro de carbón
comercial (que puede superar los 80 m2/g), limitando su uso como relleno de alto rendimiento sin
activación posterior.
Con respecto a los gases no condensables, son esenciales para la autosuficiencia energética del proceso,
a 500°C, su composición es metano (CH4), su principal componente combustible (~25-35%), monóxido
de carbono (~10-15\%), dióxido de carbono (~15-25%) e hidrógeno (H2), componente minoritario pero
El aceite es el producto de mayor valor energético. Sus propiedades deben compararse con combustibles
comerciales, sus propiedades físicas y energéticas se resumen en la tabla:
Tabla 6
Parámetro Valor
Obtenido
Estándar
Diésel No. 2 Observaciones Clave
Poder Calorífico
Superior
40.5 MJ/kg ~ 43 MJ/kg Valor energético muy cercano al del diésel.
Densidad (g/cm3) 0.98 0.83 - 0.87 Mayor densidad debido a la alta composición de
compuestos aromáticos.
Viscosidad Cinética
cSt a 40°C
15.5 1.9 - 4.1 Viscosidad más alta; requiere tratamiento
previo (ej. destilación o mezcla) para motores
convencionales.
Contenido de Azufre
(% S peso)
1.2 - 1.5 < 0.0015 (Ultra
Bajo)
Alto contenido de azufre, limitando su uso
directo sin hidrodesulfuración (debido a los
aditivos vulcanizantes del caucho).
La composición química del aceite presenta una mezcla compleja de hidrocarburos, clasificables en
compuestos aromáticos (dominantes): ~ 65% del área total, presencia significativa de Tolueno, Xileno,
Estireno (provenientes del caucho de estireno-butadieno) y HAPs de cadena corta, alifáticos/alcanos
~20%, cadenas lineales de C8 a C20-, el resto incluye compuestos con oxígeno, nitrógeno y azufre.
La caracterización del sólido carbonoso, es el segundo producto más abundante y su calidad determina
si puede reemplazar al negro de carbón comercial. Presenta alto contenido de carbono fijo, generalmente
superior al 80-85% (base seca y libre de cenizas), alto contenido de cenizas (~8-12%), principalmente
debido a los óxidos metálicos (Óxido de Zinc - ZnO) usados como activadores de vulcanización en la
fabricación de las llantas, azufre residual persiste una cantidad significativa de azufre (~1.0-1.5). El área
superficial fluctúa entre ~30 - 60 m2/g, este valor es generalmente más bajo que el negro de carbón
comercial (que puede superar los 80 m2/g), limitando su uso como relleno de alto rendimiento sin
activación posterior.
Con respecto a los gases no condensables, son esenciales para la autosuficiencia energética del proceso,
a 500°C, su composición es metano (CH4), su principal componente combustible (~25-35%), monóxido
de carbono (~10-15\%), dióxido de carbono (~15-25%) e hidrógeno (H2), componente minoritario pero
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de alto valor energético (~5%). Su poder calorífico inferior es adecuado (~18-25 MJ/Nm3) para ser
quemado en el propio proceso, cubriendo las necesidades de energía para el calentamiento del reactor.
Impactos emisiones gaseosas (gases de efecto invernadero y contaminantes)
La pirólisis es un proceso termólisis (descomposición térmica) de materiales orgánicos en ausencia o
con deficiencia de oxígeno (a diferencia de la incineración), lo que generalmente reduce la emisión de
contaminantes atmosféricos severos asociados a la combustión completa.
Aunque la pirólisis es considerada como un proceso que se realiza en ausencia de oxígeno (o con muy
poco), y por lo tanto no produce combustión completa como la incineración (lo que minimiza ciertos
contaminantes como las dioxinas y furanos), sí puede generar emisiones gaseosas que deben ser
gestionadas, entre las que se tienen los gases de efecto invernadero (GEI), tales como dióxido de
carbono (CO2) y metano (CH4), que forman parte del gas de síntesis. Si el gas de síntesis se quema (para
obtener energía o calor para el proceso), se liberan estos GEI a la atmósfera.
De igual manera dependiendo de la materia prima, se tienen otros contaminantes gaseosos tales como
trazas de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) si se quema el gas de síntesis o si la
materia prima contiene nitrógeno o azufre. Estos gases requieren un tratamiento adecuado para cumplir
con las normativas ambientales.
La principal ventaja de la pirólisis es que permite el reciclaje y la valorización integral de los
neumáticos, transformando un residuo voluminoso en materias primas útiles, y todo ello con una baja
huella de carbono, ya que el proceso se puede autoabastecer energéticamente con el gas que produce.
Problema ambiental y oportunidad
La problemática actual sobre el manejo de las llantas usadas es un desafío global con implicaciones
ambientales, de salud pública y económicas. Entre las problemáticas por disposición inadecuada se
tiene:
• Una llanta tarda cientos, e incluso más de 1000 años, en degradarse en un vertedero, ya que los
neumáticos están compuestos de caucho natural y sintético (derivado del petróleo), acero, fibra
textil y diversos químicos (como óxido de zinc y azufre), lo que hace que estos materiales sean
extremadamente resistentes y duraderos.
de alto valor energético (~5%). Su poder calorífico inferior es adecuado (~18-25 MJ/Nm3) para ser
quemado en el propio proceso, cubriendo las necesidades de energía para el calentamiento del reactor.
Impactos emisiones gaseosas (gases de efecto invernadero y contaminantes)
La pirólisis es un proceso termólisis (descomposición térmica) de materiales orgánicos en ausencia o
con deficiencia de oxígeno (a diferencia de la incineración), lo que generalmente reduce la emisión de
contaminantes atmosféricos severos asociados a la combustión completa.
Aunque la pirólisis es considerada como un proceso que se realiza en ausencia de oxígeno (o con muy
poco), y por lo tanto no produce combustión completa como la incineración (lo que minimiza ciertos
contaminantes como las dioxinas y furanos), sí puede generar emisiones gaseosas que deben ser
gestionadas, entre las que se tienen los gases de efecto invernadero (GEI), tales como dióxido de
carbono (CO2) y metano (CH4), que forman parte del gas de síntesis. Si el gas de síntesis se quema (para
obtener energía o calor para el proceso), se liberan estos GEI a la atmósfera.
De igual manera dependiendo de la materia prima, se tienen otros contaminantes gaseosos tales como
trazas de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) si se quema el gas de síntesis o si la
materia prima contiene nitrógeno o azufre. Estos gases requieren un tratamiento adecuado para cumplir
con las normativas ambientales.
La principal ventaja de la pirólisis es que permite el reciclaje y la valorización integral de los
neumáticos, transformando un residuo voluminoso en materias primas útiles, y todo ello con una baja
huella de carbono, ya que el proceso se puede autoabastecer energéticamente con el gas que produce.
Problema ambiental y oportunidad
La problemática actual sobre el manejo de las llantas usadas es un desafío global con implicaciones
ambientales, de salud pública y económicas. Entre las problemáticas por disposición inadecuada se
tiene:
• Una llanta tarda cientos, e incluso más de 1000 años, en degradarse en un vertedero, ya que los
neumáticos están compuestos de caucho natural y sintético (derivado del petróleo), acero, fibra
textil y diversos químicos (como óxido de zinc y azufre), lo que hace que estos materiales sean
extremadamente resistentes y duraderos.
pág. 8933
• Debido a su composición, los neumáticos tienen un alto poder calorífico, en caso de incendio, son
muy difíciles de extinguir y liberan un denso "humo negro" que contiene más de 34 compuestos
químicos peligrosos, muchos de ellos carcinogénicos y mutagénicos (Compuestos Orgánicos
Volátiles, Hidrocarburos Aromáticos Polinucleares, SOx, NOx, etc.). Esto contamina gravemente
el aire y afecta la salud respiratoria.
• Cuando se acumulan al aire libre o en vertederos, los metales pesados y compuestos químicos de
las llantas se desprenden y se mezclan con líquidos, generando lixiviados tóxicos. Estos lixiviados
pueden filtrarse y contaminar el suelo, los acuíferos (agua subterránea), y afectar la flora y fauna.
• La forma hueca de las llantas abandonadas permite que se acumule agua de lluvia. Si no se
interviene, esta agua estancada se convierte en el caldo de cultivo perfecto para plagas como el
mosquito Aedes aegypti, transmisor de enfermedades como el dengue, zika, chikunguña y fiebre
amarilla. También pueden servir de refugio para ratas y otros roedores, facilitando la propagación
de otras enfermedades.
• Incluso durante su vida útil, el desgaste de las llantas en las carreteras es una fuente importante
de microplásticos y microcaucho que invaden el medio ambiente, incluyendo mares y océanos.
• Muchas veces, el destino final de las llantas es el inadecuado por desconocimiento de los planes de
gestión y los puntos de recolección por parte de los generadores (talleres, llanteras, usuarios).
• En muchos lugares, la infraestructura de recolección y procesamiento no es suficiente para la gran
cantidad de llantas generadas. Aunque existen normativas, su cumplimiento y fiscalización aún son
un reto.
• El crecimiento constante del parque automotor a nivel mundial genera un volumen de NFU que
sobrepasa la capacidad de gestión.
Oportunidades de mejora (aprovechamiento y economía circular)
La gran oportunidad reside en ver las llantas no como un desecho, sino como una materia prima
secundaria valiosa, promoviendo la economía circular a través de la jerarquía de gestión de residuos.
Se puede llevar a cabo la reutilización y renovación de las llantas, es decir alargar su vida útil, a través
de reencauche o recauchutado, esto implica aplicar una nueva banda de rodadura a una carcasa de llanta
• Debido a su composición, los neumáticos tienen un alto poder calorífico, en caso de incendio, son
muy difíciles de extinguir y liberan un denso "humo negro" que contiene más de 34 compuestos
químicos peligrosos, muchos de ellos carcinogénicos y mutagénicos (Compuestos Orgánicos
Volátiles, Hidrocarburos Aromáticos Polinucleares, SOx, NOx, etc.). Esto contamina gravemente
el aire y afecta la salud respiratoria.
• Cuando se acumulan al aire libre o en vertederos, los metales pesados y compuestos químicos de
las llantas se desprenden y se mezclan con líquidos, generando lixiviados tóxicos. Estos lixiviados
pueden filtrarse y contaminar el suelo, los acuíferos (agua subterránea), y afectar la flora y fauna.
• La forma hueca de las llantas abandonadas permite que se acumule agua de lluvia. Si no se
interviene, esta agua estancada se convierte en el caldo de cultivo perfecto para plagas como el
mosquito Aedes aegypti, transmisor de enfermedades como el dengue, zika, chikunguña y fiebre
amarilla. También pueden servir de refugio para ratas y otros roedores, facilitando la propagación
de otras enfermedades.
• Incluso durante su vida útil, el desgaste de las llantas en las carreteras es una fuente importante
de microplásticos y microcaucho que invaden el medio ambiente, incluyendo mares y océanos.
• Muchas veces, el destino final de las llantas es el inadecuado por desconocimiento de los planes de
gestión y los puntos de recolección por parte de los generadores (talleres, llanteras, usuarios).
• En muchos lugares, la infraestructura de recolección y procesamiento no es suficiente para la gran
cantidad de llantas generadas. Aunque existen normativas, su cumplimiento y fiscalización aún son
un reto.
• El crecimiento constante del parque automotor a nivel mundial genera un volumen de NFU que
sobrepasa la capacidad de gestión.
Oportunidades de mejora (aprovechamiento y economía circular)
La gran oportunidad reside en ver las llantas no como un desecho, sino como una materia prima
secundaria valiosa, promoviendo la economía circular a través de la jerarquía de gestión de residuos.
Se puede llevar a cabo la reutilización y renovación de las llantas, es decir alargar su vida útil, a través
de reencauche o recauchutado, esto implica aplicar una nueva banda de rodadura a una carcasa de llanta
pág. 8934
que está en buen estado, extendiendo su vida útil, especialmente en vehículos de carga y transporte de
pasajeros, de igual manera se puede utilizar en usos artesanales o lúdicos, para crear mobiliario, parques
infantiles, materas, bebederos para ganado, elementos decorativos, etc.
El reciclaje y valorización material mediante procesos de trituración (mecánica o criogénica), permite
que las llantas se separan en sus componentes, ya sea caucho, acero y fibra textil, cada uno con nuevos
usos. El caucho granulado o polvo se convierte en un aditivo para modificar el asfalto de carreteras
(aumentando su durabilidad, elasticidad y reduciendo el ruido), elaboración de adoquines, barreras de
contención, rellenos de terraplenes, losetas y pisos de seguridad; relleno de campos de césped artificial,
suelos de parques infantiles, pistas deportivas; fabricación de pisos y recubrimientos antideslizantes,
suelas de calzado, mangueras, el acero se recicla y se reintroduce en la industria siderúrgica y las fibras
textiles se pueden utilizar como aislantes acústicos y térmicos en la construcción.
Otra forma de transformación es la utilización de llantas enteras o trituradas como combustible de
sustitución de fósiles en hornos de cementeras o plantas industriales, aprovechando su alto poder
calorífico de forma controlada y ambientalmente segura, aquí se habla entonces de la pirólisis, que
como ya se describió la descomposición térmica de la llanta en ausencia de oxígeno sirve para obtener
aceites y gases pirolíticos, además de negro de carbón recuperado.
Es importante en países como Colombia, mejorar en la gestión y políticas, fortalecer la logística inversa,
a través de la implementación y mejora de los sistemas de recolección posconsumo, haciendo que la
entrega de llantas usadas sea fácil y accesible para todos los actores, ofrecimiento de beneficios o
incentivos fiscales a las empresas que inviertan en tecnologías de reciclaje y valorización, y para
aquellas que utilicen el caucho reciclado como materia prima, además de fomentar la investigación para
encontrar nuevos usos y tecnologías de procesamiento más eficientes y rentables, y la generación de
una cultura a través de la realización de campañas de sensibilización para que los ciudadanos conozcan
la forma correcta de desechar las llantas y el impacto positivo del reciclaje.
Legislación ambiental actual
Con respecto a la legislación ambiental en Colombia, actualmente para el tratamiento de llantas por
pirólisis, se tiene la Resolución 1326 de 2017 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
que está en buen estado, extendiendo su vida útil, especialmente en vehículos de carga y transporte de
pasajeros, de igual manera se puede utilizar en usos artesanales o lúdicos, para crear mobiliario, parques
infantiles, materas, bebederos para ganado, elementos decorativos, etc.
El reciclaje y valorización material mediante procesos de trituración (mecánica o criogénica), permite
que las llantas se separan en sus componentes, ya sea caucho, acero y fibra textil, cada uno con nuevos
usos. El caucho granulado o polvo se convierte en un aditivo para modificar el asfalto de carreteras
(aumentando su durabilidad, elasticidad y reduciendo el ruido), elaboración de adoquines, barreras de
contención, rellenos de terraplenes, losetas y pisos de seguridad; relleno de campos de césped artificial,
suelos de parques infantiles, pistas deportivas; fabricación de pisos y recubrimientos antideslizantes,
suelas de calzado, mangueras, el acero se recicla y se reintroduce en la industria siderúrgica y las fibras
textiles se pueden utilizar como aislantes acústicos y térmicos en la construcción.
Otra forma de transformación es la utilización de llantas enteras o trituradas como combustible de
sustitución de fósiles en hornos de cementeras o plantas industriales, aprovechando su alto poder
calorífico de forma controlada y ambientalmente segura, aquí se habla entonces de la pirólisis, que
como ya se describió la descomposición térmica de la llanta en ausencia de oxígeno sirve para obtener
aceites y gases pirolíticos, además de negro de carbón recuperado.
Es importante en países como Colombia, mejorar en la gestión y políticas, fortalecer la logística inversa,
a través de la implementación y mejora de los sistemas de recolección posconsumo, haciendo que la
entrega de llantas usadas sea fácil y accesible para todos los actores, ofrecimiento de beneficios o
incentivos fiscales a las empresas que inviertan en tecnologías de reciclaje y valorización, y para
aquellas que utilicen el caucho reciclado como materia prima, además de fomentar la investigación para
encontrar nuevos usos y tecnologías de procesamiento más eficientes y rentables, y la generación de
una cultura a través de la realización de campañas de sensibilización para que los ciudadanos conozcan
la forma correcta de desechar las llantas y el impacto positivo del reciclaje.
Legislación ambiental actual
Con respecto a la legislación ambiental en Colombia, actualmente para el tratamiento de llantas por
pirólisis, se tiene la Resolución 1326 de 2017 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
pág. 8935
(MADS), el cual establece los sistemas de recolección selectiva y gestión ambiental de llantas usadas;
obliga a los productores (fabricantes e importadores que ponen llantas en el mercado nacional) a
formular, presentar e implementar un sistema de recolección selectiva y gestión ambiental de las llantas
usadas; define metas de recolección y gestión que los productores deben cumplir anualmente; prioriza
la jerarquía de gestión ambiental, donde la prevención de la generación de residuos es la primera opción,
seguida del reencauche, el aprovechamiento y la valorización, por encima de la disposición final;
establece obligaciones para los consumidores, los cuales deben retornar o entregar las llantas usadas en
los puntos de recolección establecidos por los productores y establece condiciones mínimas para el
almacenamiento temporal por parte de los gestores, incluyendo requisitos de ventilación y prevención
de riesgos.
Otras normas relacionadas son la Resolución 1488 de 2003, la cual regula el uso de llantas usadas como
combustible alterno y el Decreto 442 de 2015 (a nivel Distrital en Bogotá), el cual crea el programa de
aprovechamiento y/o valorización de llantas usadas en el Distrito Capital y establece prohibiciones
específicas como son el abandono en espacio público, enterrar o disponer en rellenos sanitarios
(prohibición general) y/o almacenar a cielo abierto o quemar a cielo abierto.
CONCLUSIONES
Una llanta contiene un alto poder calorífico, debido a su composición química, al estar constituida con
un alto porcentaje de sustancias derivadas del petróleo, convirtiéndolo en una materia prima potencial
para la obtención de productos con potencial energético. Ante la problemática actual, la pirólisis
posibilita una gestión del residuo de llanta usada, dándole un aprovechamiento energético a las llantas.
En ese sentido, entre las aplicaciones que se le pueden dar a los productos se encuentran el líquido,
como un sustituto potencial de los combustibles fósiles, generador de materias primas de interés
industrial, entre otros; el sólido puede ser usado como carbón activado por sus características
morfológicas; y el gas: podría emplearse como combustible para el propio reactor de pirólisis o para
algún otro proceso como sustituto del combustible fósil y generación de energía eléctrica.
Este artículo muestra que, mediante la valorización química, es posible transformar pasivos ambientales
complejos en recursos estratégicos. Al cerrar ciclos de materiales que de otro modo finalizarían en
vertederos, la pirólisis no solo mitiga impactos ambientales, sino que también crea nuevas cadenas de
(MADS), el cual establece los sistemas de recolección selectiva y gestión ambiental de llantas usadas;
obliga a los productores (fabricantes e importadores que ponen llantas en el mercado nacional) a
formular, presentar e implementar un sistema de recolección selectiva y gestión ambiental de las llantas
usadas; define metas de recolección y gestión que los productores deben cumplir anualmente; prioriza
la jerarquía de gestión ambiental, donde la prevención de la generación de residuos es la primera opción,
seguida del reencauche, el aprovechamiento y la valorización, por encima de la disposición final;
establece obligaciones para los consumidores, los cuales deben retornar o entregar las llantas usadas en
los puntos de recolección establecidos por los productores y establece condiciones mínimas para el
almacenamiento temporal por parte de los gestores, incluyendo requisitos de ventilación y prevención
de riesgos.
Otras normas relacionadas son la Resolución 1488 de 2003, la cual regula el uso de llantas usadas como
combustible alterno y el Decreto 442 de 2015 (a nivel Distrital en Bogotá), el cual crea el programa de
aprovechamiento y/o valorización de llantas usadas en el Distrito Capital y establece prohibiciones
específicas como son el abandono en espacio público, enterrar o disponer en rellenos sanitarios
(prohibición general) y/o almacenar a cielo abierto o quemar a cielo abierto.
CONCLUSIONES
Una llanta contiene un alto poder calorífico, debido a su composición química, al estar constituida con
un alto porcentaje de sustancias derivadas del petróleo, convirtiéndolo en una materia prima potencial
para la obtención de productos con potencial energético. Ante la problemática actual, la pirólisis
posibilita una gestión del residuo de llanta usada, dándole un aprovechamiento energético a las llantas.
En ese sentido, entre las aplicaciones que se le pueden dar a los productos se encuentran el líquido,
como un sustituto potencial de los combustibles fósiles, generador de materias primas de interés
industrial, entre otros; el sólido puede ser usado como carbón activado por sus características
morfológicas; y el gas: podría emplearse como combustible para el propio reactor de pirólisis o para
algún otro proceso como sustituto del combustible fósil y generación de energía eléctrica.
Este artículo muestra que, mediante la valorización química, es posible transformar pasivos ambientales
complejos en recursos estratégicos. Al cerrar ciclos de materiales que de otro modo finalizarían en
vertederos, la pirólisis no solo mitiga impactos ambientales, sino que también crea nuevas cadenas de
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valor y reduce la dependencia de materias primas vírgenes. Sin embargo, su escalado exitoso exige
superar desafíos técnicos, como la gestión de un feedstock heterogéneo, y requiere un impulso
regulatorio que facilite la creación de mercados estables para sus productos, reconociéndolos como
elementos legítimos del ciclo productivo.
La pirólisis no destruye el residuo; lo transforma, convirtiendo un pasivo ambiental en activos
económicos. Se generan productos con valor de mercado como el gas pirolítico para generación de
energía y el aceite pirolítico (potencial precursor de biocombustibles o productos químicos), esto cierra
el ciclo de materiales que, de otra manera, terminarían en vertederos, además de la recuperación del
acero para siderúrgicas u otros usos, alineándose perfectamente con el principio de "cero residuos" de
la economía circular.
Los residuos generados por la sociedad dejan de ser un problema final para convertirse en una materia
prima secundaria (feedstock), esto desacopla la producción económica del consumo de recursos
vírgenes. Al utilizar residuos como input, la pirólisis reduce la presión sobre los recursos naturales y
mitiga la contaminación asociada a su extracción.
La pirólisis de llantas usadas es técnicamente viable para la valorización de NFU, con la producción de
tres flujos de productos utilizables, sin embargo las principales barreras para la comercialización directa
son el alto contenido de azufre en el aceite y la baja área superficial, en comparación con los estándares
comerciales.
El principal desafío técnico sigue siendo la variabilidad de los residuos (feedstock heterogéneo), que
afecta la calidad y consistencia de los productos pirolíticos.
La rentabilidad depende de la escala, el costo de gestión del residuo de entrada y, crucialmente, el
desarrollo de mercados estables para los productos de salida.
Es fundamental fomentar la simbiosis industrial, donde una industria (que genera el residuo) se conecta
con otra (que opera la planta de pirólisis) y una tercera (que utiliza el biochar o el aceite).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Acuña Mattos, E. E., & Herrera Cantillo, D. L. (s. f.). La pirólisis como estrategia prometedora de
gestión de residuos plásticos para la obtención de combustibles: Una revisión. (Trabajo de
investigación). Recuperado de la Biblioteca Digital USB. bibliotecadigital.usb.edu.co
valor y reduce la dependencia de materias primas vírgenes. Sin embargo, su escalado exitoso exige
superar desafíos técnicos, como la gestión de un feedstock heterogéneo, y requiere un impulso
regulatorio que facilite la creación de mercados estables para sus productos, reconociéndolos como
elementos legítimos del ciclo productivo.
La pirólisis no destruye el residuo; lo transforma, convirtiendo un pasivo ambiental en activos
económicos. Se generan productos con valor de mercado como el gas pirolítico para generación de
energía y el aceite pirolítico (potencial precursor de biocombustibles o productos químicos), esto cierra
el ciclo de materiales que, de otra manera, terminarían en vertederos, además de la recuperación del
acero para siderúrgicas u otros usos, alineándose perfectamente con el principio de "cero residuos" de
la economía circular.
Los residuos generados por la sociedad dejan de ser un problema final para convertirse en una materia
prima secundaria (feedstock), esto desacopla la producción económica del consumo de recursos
vírgenes. Al utilizar residuos como input, la pirólisis reduce la presión sobre los recursos naturales y
mitiga la contaminación asociada a su extracción.
La pirólisis de llantas usadas es técnicamente viable para la valorización de NFU, con la producción de
tres flujos de productos utilizables, sin embargo las principales barreras para la comercialización directa
son el alto contenido de azufre en el aceite y la baja área superficial, en comparación con los estándares
comerciales.
El principal desafío técnico sigue siendo la variabilidad de los residuos (feedstock heterogéneo), que
afecta la calidad y consistencia de los productos pirolíticos.
La rentabilidad depende de la escala, el costo de gestión del residuo de entrada y, crucialmente, el
desarrollo de mercados estables para los productos de salida.
Es fundamental fomentar la simbiosis industrial, donde una industria (que genera el residuo) se conecta
con otra (que opera la planta de pirólisis) y una tercera (que utiliza el biochar o el aceite).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Acuña Mattos, E. E., & Herrera Cantillo, D. L. (s. f.). La pirólisis como estrategia prometedora de
gestión de residuos plásticos para la obtención de combustibles: Una revisión. (Trabajo de
investigación). Recuperado de la Biblioteca Digital USB. bibliotecadigital.usb.edu.co
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[2] Ahmad, M., Rajapaksha, A. U., Lim, J. E., Zhang, M., Bolan, N. S., Mohan, D., Vithanage, M.,
Park, S. S., Lee, J. E., Jeon, B. H., & Ok, Y. S. (2014). Biochar as a sorbent for contaminant
management in soil and water: A review. Chemosphere, 99, 19-
33. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.10.071
[3] Bernal-Figueroa, A. A., Rocha-Gil, Z. E., & Buitrago-Ramírez, L. P. (2021). Gestión de llantas
usadas en municipios de baja complejidad de la Provincia Centro del departamento de Boyacá,
Colombia. Revista Mutis, 11(2), 96–108. https://doi.org/10.21789/22561498.1767
[4] Bridgwater, A. V. (2012). A review of fast pyrolysis of biomass. Biomass and Bioenergy, 38, 68-
94. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.01.048
[5] Bridgwater, A. V. (Ed.). (1999). Fast pyrolysis of biomass: A handbook (Vol. 1). CPL Press.
[6] Castillo Munar, J. P., Daza Vallejo, A. T., & Rodríguez Bailón, L. M. (2013). Modelo ambiental
para el tratamiento de llantas usadas (Trabajo de grado). Fundación Universitaria Panamericana.
Repositorio Institucional Compensar
[7] Celis-Carmona, D. D., Rodríguez-Sánchez, Y. F., & Alonso-Gómez, L. A. (2025). Diseño
conceptual de una planta de pirólisis lenta para la producción de biocarbón derivado de residuos
de cultivos y residuos agroindustriales de yuca. (Artículo conceptual). Dialnet.
[8] Cutiño, E., Penedo Medina, M., Giralt Ortega, G., Beltrán Guilarte, Y., & Sánchez del Campo, A.
E. (2009). CROMATOGRAMAS GRAM-SCHMIDT DEL ÁCIDO PIROLEÑOSO OBTENIDO
EN LA PIROLISIS DE DIFERENTES BIOMASAS VEGETALES. Tecnología Química, 29(3),
27-37.
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