N° 17 enero – junio 2026.  E-ISSN: 2709 – 3689

Revisión sistemática de literatura

Pirólisis de residuos plásticos y mixtos como una alternativa sustentable para la gestión de residuos sólidos municipales
Pyrolysis of Plastic And Mixed Waste as a Sustainable Alternative for Municipal Solid Waste Management

Luis Adolfo Alvarenga Aguilar a

a   Universidad Católica de El Salvador

Cómo citar: Alvarenga Aguilar, L. A. Pirólisis de residuos plásticos y mixtos como una alternativa sustentable para la gestión de residuos sólidos municipales. Revista Kawsaypacha: Sociedad Y Medio Ambiente, (17). https://doi.org/10.18800/kawsaypacha.202601.A013

Resumen: Esta revisión de literatura analiza la pirólisis como una herramienta sustentable y tecnológica para la gestión de residuos sólidos municipales, especialmente plásticos, biomásicos y mixtos. Se realizó una lectura de 131 estudios científicos de acceso abierto indexados en la base de datos Dimensions, de los cuales se seleccionaron 29 artículos que demostraron cómo la pirólisis transforma los residuos en productos útiles, como biocarbón, bioaceite y gases combustibles útiles, aportando a la generación de energía. Los residuos mixtos que contienen plásticos de baja o nula biodegradabilidad aumentan su rendimiento energético, que se ve potenciado aún más con algunos catalizadores (como las zeolitas, que aumentan la eficiencia del proceso). El biocarbón resalta no solo como combustible, sino también por su capacidad de mejorar las propiedades del suelo, los bioaceites se pueden usar como materia prima para otros combustibles, como el biodiésel, y los gases combustibles pueden usarse como fuente para fuego o en motores de combustión interna. Además, en este artículo también se muestran, de forma sintetizada, las variables importantes de cada estudio para posteriores réplicas o discusiones, como la temperatura de la pirólisis, la composición de los residuos y el tiempo de residencia. Con la finalidad de disminuir el volumen de residuos en rellenos sanitarios e incentivar el uso de energías renovables, esta investigación invita a fortalecer la cooperación entre investigadores, a la generación de políticas públicas que favorezcan la calidad del ambiente y a la cooperación con autoridades y comunidades para hacer viable esta solución y oportunidad de generar valor ecológico, al mitigar la contaminación por plásticos, y valor energético, por la síntesis de información sobre fuentes alternativas a los combustibles fósiles.

Palabras clave: Pirólisis. Termoquímica. Residuos sólidos urbanos. Economía circular. El Salvador.

Abstract: This literature review analyzes pyrolysis as a sustainable and technological tool for the management of municipal solid waste, especially plastics, biomass, and mixed waste. A reading of 131 open-access scientific studies indexed in the Dimensions database was done, of which 29 were considered evidence of how pyrolysis transforms waste into useful products such as biochar, bio-oil, and combustible gases, contributing to energy generation. Mixed waste containing plastics with low or no biodegradability that increases its energy yield, and is further enhanced by some catalysts such as zeolites that increase the efficiency of the process. Biochar stands out not only as a fuel but also for its ability to improve soil properties. Bio-oils can be used as a raw material for other fuels such as biodiesel, and combustible gases can be used as a source of fire or in internal combustion engines. In addition, the important variables of each study are summarized for subsequent replication or discussion, such as pyrolysis temperature, waste composition, and residence time. In order to reduce the volume of waste in landfills and encourage the use of renewable energy, this research encourages strengthening cooperation among researchers, the development of public policies that promote environmental quality, and cooperation with authorities and communities to make this solution viable and an opportunity to generate ecological value by mitigating plastics, and energy value by synthesizing information about al alternative to fossil fuels.

Keywords: Pyrolysis. Thermochemistry. Urban solid waste. Circular economy. El Salvador.

1.        Introducción

El manejo de los residuos sólidos municipales representa uno de los principales desafíos ambientales en la actualidad. La acumulación de plásticos y otros desechos mixtos genera impactos negativos sobre los ecosistemas, la salud humana y el clima global. Tradicionalmente, estos residuos han sido gestionados mediante métodos como el vertido en rellenos sanitarios y la incineración, los cuales presentan limitaciones en términos de eficiencia y sustentabilidad. En este contexto, la pirólisis ha surgido como una alternativa viable para la valorización de residuos plásticos y mixtos, al permitir la conversión de estos materiales en productos útiles como bioaceite, biocarbón y gases combustibles.

1.1        Antecedentes

La energía renovable es una alternativa sustentable para la producción de energía, busca reducir la dependencia de combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental. Entre las tecnologías emergentes, la pirólisis se destaca como un proceso termoquímico eficaz para la conversión de residuos sólidos urbanos (RSU) en productos energéticos valiosos (Horváth et al., 2024). Este proceso implica la descomposición térmica de materiales en ausencia de oxígeno, generando bioaceite, gas de síntesis y biocarbón, los cuales pueden ser utilizados como combustibles o mejoradores del suelo (Adeniyi et al., 2024).

La pirólisis de RSU es una solución prometedora para el manejo de desechos urbanos y la obtención de energía limpia. Estudios han demostrado que la copirólisis de biomasa con residuos plásticos mejora la calidad del bioaceite al reducir su contenido de oxígeno y aumentar su rendimiento líquido (Zhang et al., 2023). Además, el uso de catalizadores ha optimizado la eficiencia térmica del proceso, reduciendo la energía de activación y mejorando la conversión de residuos en productos valiosos (Wee et al., 2024).

Los residuos sólidos urbanos incluyen una variedad de materiales, como plásticos, materia orgánica y papel, cuya gestión eficiente es clave para la sostenibilidad ambiental (Diallo et al., 2021). Su aprovechamiento mediante tecnologías termoquímicas, como la pirólisis y la gasificación, permite la producción de combustibles y productos con alto valor energético (Iannello et al., 2020).

Dentro del contexto de la economía circular, la pirólisis y la gasificación se presentan como estrategias que complementan el reciclaje, promoviendo la valorización de residuos y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (Klavins et al., 2018).

1.2        Objetivos

El objetivo general fue analizar el proceso de pirólisis de residuos plásticos y mixtos para la gestión de residuos sólidos municipales, evaluando sus productos, eficiencia y potencial impacto ambiental. Para ello se examinaron los procesos de pirólisis aplicados a residuos plásticos y mixtos, sus variables operativas, tipos de plásticos y biomasa involucrados, y las tecnologías utilizadas. Asimismo, se evaluaron los productos derivados de la pirólisis, sus aplicaciones potenciales y la viabilidad como alternativa a los combustibles fósiles y materiales convencionales.

2.        Metodología

Se hizo uso de la base de datos Dimensions, en la cual se buscaron las palabras clave municipal, waste, pyrolysis y biomass, todas en inglés y unidas con el booleano AND en el filtro primario de título y resumen. Encontrándose 425 resultados, se aplicó un segundo filtro para que mostrase únicamente los resultados de acceso abierto, reduciéndose a 131 resultados. Estos resultados se exportaron en la extensión .XLSX y se trabajó en la hoja de cálculo de Microsoft Excel, ordenando la información por autor, año de publicación, título, resumen y DOI. Se procedió a leer los artículos mientras se extraía la información en común en todos los artículos (los resultados se muestran en la Tabla 1). 

3.        Resultados y discusión

La Tabla 1 compila aquellos estudios en los que se obtuvo uno de los tres principales productos de la pirólisis: biocarbón, aceites de pirólisis o gases combustibles; en su mayoría, se trató de los relacionados con bioaceites y derivados (seis estudios), así como biocarbón (cinco estudios) —destacándose el estudio de Park et al. (2016)—, al ser un combustible sólido en forma de pelusa; y en menor cantidad, los gases de pirólisis o gases combustibles (cuatro estudios).

En la Tabla 2 se puede observar una relación entre los procesos de pirólisis y la obtención de varios productos; hay igual cantidad de estudios (cuatro estudios cada uno) que obtuvieron dos productos o tres productos. En la tabla solo se diferencia el estudio de Diallo et al. (2021), que mencionan un combustible que lo hace adecuado para otros procesos pirolíticos.

En la Tabla 3 se puede observar estudios que otorgan datos de características termogravimétricas, mejoras en rendimientos con catalizadores; incluso el estudio de Netzer et al. (2021) utilizó una simulación de modelo numérico.

4.        Discusión

La literatura revisada muestra una amplia variedad de residuos tratados, destacando la combinación de biomasa y plásticos, como los RSU y materiales agrícolas. Los plásticos, como PET, PE y PS, son comúnmente abordados debido a su impacto ambiental y baja biodegradabilidad. Su tratamiento junto con biomasa, como residuos de madera, paja o bagazo de caña de azúcar, ofrece oportunidades para la producción de bioenergía y bioproductos mediante tecnologías como la pirólisis (Islam et al., 2021; Li & Williams, 2023). Además, la mezcla de estos residuos en diferentes proporciones ha sido estudiada para optimizar procesos como la co-pirolización. Los RSU, que incluyen plásticos y materiales orgánicos, requieren estrategias de reciclaje más eficientes. La valorización de residuos, tanto orgánicos como plásticos, es importante para avanzar hacia una nueva conceptualización de los residuos y reducir el impacto ambiental, siendo necesaria la colaboración entre investigación, industria y políticas públicas para mejorar las prácticas de gestión y reciclaje (Nanda et al., 2023).

La literatura revisada resalta productos con alto potencial calorífico obtenidos mediante pirólisis, gasificación y copirólisis, como el biocarbón, bioaceite y gases. El biocarbón es valorado por su capacidad de captura de CO₂ y sus aplicaciones energéticas (Miskolczi et al., 2025). El bioaceite, derivado de la pirólisis, se presenta como una alternativa a los hidrocarburos convencionales. Los gases de síntesis, como hidrógeno (H₂), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO₂), tienen aplicaciones en la producción de combustibles, electricidad y productos químicos. La copirólisis de biomasa y plásticos mejora el rendimiento de compuestos volátiles y productos aromáticos con alto valor calorífico (Papuga et al., 2013; Sophonrat & Yang, 2017).

Los parámetros de operación en procesos de pirólisis y gasificación revelan la importancia de controlar diversas variables para optimizar la producción de productos con alto valor calorífico. La temperatura es uno de los factores más influyentes, con rangos que varían entre 220 °C y 900 °C, dependiendo del material procesado. Por ejemplo, el PET y la madera tienen tasas de pérdida de peso distintas, lo que impacta su conversión en productos como biocarbón y bioaceite (Ansah et al., 2016; Bansode et al., 2016; Park et al., 2016). Las temperaturas más altas, como 700 °C, favorecen la generación de biocarbón de alta calidad, mientras que temperaturas intermedias, entre 300 °C y 500 °C, son comunes en muchos procesos (Dafalla et al., 2024).

El uso de catalizadores, como zeolitas (Ni/Y, ZSM-5), mejora el rendimiento, particularmente en la copirólisis de biomasa y plásticos, donde se observa un incremento en la producción de compuestos volátiles y productos aromáticos. La relación entre los diferentes componentes de la mezcla (biomasa, plástico, residuos sólidos urbanos) también influye en el poder calorífico de los productos obtenidos, con valores que varían desde 12.5 hasta 28.47 MJ/kg.

Estos parámetros son cruciales para la producción de combustibles limpios, como biohidrógeno, gas de síntesis y combustibles líquidos. El control adecuado de las condiciones de operación, como la temperatura, el tiempo de residencia y los catalizadores, permite maximizar la eficiencia de los procesos y mejorar el rendimiento energético de los productos obtenidos (Khatibi et al., 2025; Miskolczi et al., 2023; Sebestyén et al., 2017; Wee et al., 2024).

El biocarbón mejora la calidad del suelo al aumentar el pH, la retención de agua y los nutrientes, favoreciendo el crecimiento vegetal y reduciendo las emisiones de CO₂ en un 14% (Bansode et al., 2016). Además, actúa como adsorbente en el tratamiento de aguas residuales, mitigando impactos ambientales (Adeniyi et al., 2024).

La copirólisis de biomasa y plásticos optimiza la producción de biocombustibles, facilitando el procesamiento del PET y mejorando la calidad de los productos finales (Zhou et al., 2014).

Modelos de simulación y el uso de catalizadores aumentan la eficiencia de la conversión de residuos urbanos en biohidrógeno y gas de síntesis, promoviendo una gestión sustentable de residuos dentro de una potencial economía circular (Gabbar & Ahmad, 2024; Netzer et al., 2021).

5.        Conclusiones

La pirólisis ha demostrado ser una tecnología eficiente para el tratamiento de residuos sólidos municipales, residuos plásticos PET, PE, PS, PP, de origen biomásico, madera, papel, agrícolas, racimos vacíos de frutas, y combinaciones, permitiendo su conversión en productos de valor como bioaceite, biocarbón y gases combustibles, reintegrando desperdicios como nuevos productos a la cadena productiva (Klavins et al., 2018; Syamsiro et al., 2014; Zhao et al., 2021).

El uso de catalizadores, como la zeolita, ha demostrado optimizar la producción de bioaceite al permitir una conversión más eficiente y reducir la temperatura de reacción, al favorecer el tiempo de calentamiento, aumentando la eficiencia de la degradación de los residuos; otros procesos, como la torrefacción, también aumentan la eficiencia, tal como se ha medido en procesos termogravimétricos (Ansah et al., 2016; Hardiyanto et al., 2023).

Los productos de la pirólisis, como el bioaceite, permiten la destilación de otros biocombustibles líquidos; y los gases de síntesis, biohidrógeno y gas natural sintético representan una alternativa viable a los combustibles fósiles debido a su alto poder calorífico y potencial para la generación de energía, favoreciendo a la reducción de emisiones de efecto invernadero de la atmósfera por absorción de CO2, así como el tratamiento de aguas (Adeniyi et al., 2024; Holubčík et al., 2022; Iannello et al., 2020; Miskolczi et al., 2025).

Referencias

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Revista Kawsaypacha: Sociedad y Medio Ambiente.
N° 17 enero – junio 2026.  E-ISSN: 2709 – 3689

Cómo citar: Alvarenga Aguilar, L. A. Pirólisis de residuos plásticos y mixtos como una alternativa sustentable para la gestión de residuos sólidos municipales. Revista Kawsaypacha: Sociedad Y Medio Ambiente, (17). https://doi.org/10.18800/kawsaypacha.202601.A013