A nadie pillaré por sorpresa al decir que la generación masiva de residuos es un problema muy grave en la sociedad actual.

Para ver esto más claro, he aquí algunos datos de la generación de residuos sólidos urbanos (es decir, "solo" los que se generan por actividad doméstica) en España (fuente: Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente):

• Se producen casi 25 millones de toneladas de residuos al año (2007).
• 556 kg de residuos por habitante y año.Cada uno de nosotros genera media tonelada de residuos al año.
• La cantidad total de residuos en 2007 es el doble que en 1990.

Y ni siquiera hemos incluido los residuos derivados de la actividad industrial, sectores agrícolas y ganaderos o del sector servicios.

De estos datos podemos sacar dos conclusiones claras.

Primero, la tasa de producción de residuos urbanos por habitante supera ya los 1.5 kg diarios, lo cual es claramente insostenible.

Segundo, el ritmo de crecimiento de la producción es increíblemente elevado. Esto es debido a un aumento muy importante en la tasa de producción y consumo de toda clase de productos.

La situación en otros países de la Unión Europea, así como cualquier país desarrollado no es mejor. El modelo de consumo actual y el escaso éxito en las políticas de reducción de residuos hacen que año tras año aumente la cantidad de residuos generados.

Los problemas asociados a estos residuos son muy numerosos, desde las limitaciones en las instalaciones de contención y vertido (no podemos almacenar millones de toneladas de residuos al año indefinidamente), hasta el considerable daño que puede tener para el medioambiente (contaminación de suelos, aguas, acuíferos, emisión de gases de efecto invernadero, destrucción del paisaje y la biodiversidad…) o la salud pública (plagas, olor o envenenamiento en la cadena trófica).

CRAQUEO CATALITICO

A principios del siglo XX se observó que cuando pasaban las fracciones de crudo por arcillas (a fin de retirar las olefinas) a temperaturas superiores a los 400°C, aumentaban las fracciones ligeras y ennegrecían las arcillas. Esto era debido a que las arcillas actuaban como catalizadores.

El craqueo catalítico se utilizó por primera vez en 1937 y fue en 1942 cuando se instala la primera unidad en EE.UU. Su desarrollo más importante se alcanzó en plena segunda guerra mundial debido a las necesidades de cubrir las necesidades de la armada. El craqueo catalítico sustituyó al craqueo térmico ya que mediante este proceso se obtienen mayores rendimientos en las fracciones tipo nafta para la obtención de gasolinas. Además, las fracciones obtenidas son de elevado índice de octanos.

La aparición de coque desactiva el catalizador rápidamente. Este hecho hace que el catalizador haya que regenerarlo continuamente. En la década de los 60 y 70 se desarrolló un sistema para posibilitar el movimiento del catalizador del reactor al regenerador  y viceversa. Este reactor se conoce como FCC y consiste en un reactor de lecho fluidizado. A partir de los años 60 se decidió sustituir las arcillas por catalizadores más eficientes como son las zeolitas.

Reacciones

Las diferencias observadas en el resultado de un craqueo catalítico respecto al térmico pone de manifiesto la existencia de mecanismos diferentes de reacción. Se admite que el craqueo catalítico es un proceso iónico donde tienen lugar muchas reacciones, simultaneas y consecutivas. En este proceso participan activamente los carbocationes.

Los carbocationes se forman por acción del catalizador sobre el hidrocarburo por 2 mecanismos:

• Separación de un ion hidruro
• Adición de un protón a una olefina

A continuación se recogen algunas de las reacciones más importantes que tienen lugar en el reactor:

• Reacciones de isomerización: la presencia del catalizador reduce la energía de activación para que los carbocationes primarios se isomericen a secundarios y estos a terciarios, obteniéndose hidrocarburos ramificados.
• Reacción de fisión β: el enlace β se debilita por efecto del carbocatión, y se obtienen así un nuevo carbocatión y una olefina.
• Reacciones de ciclación: si el hidrocarburo tiene un doble enlace en la posición adecuada se forma el ciclo. A partir de él se pueden generar anillos aromáticos.
• Reacciones de transferencia de protones: un carbocatión cede un protón a una olefina para formar una olefina interior. A partir de esta reacción los naftenos se insaturan.

Como resultado se obtienen hidrocarburos ramificados y con una mayor proporción de aromáticos (lo que conlleva un elevado índice de octanos).