Novasinergia 2026, 9(2), 24-37. https://doi.org/10.37135/ns.01.18.02 http://novasinergia.unach.edu.ec
Artículo de Investigación
Valoración del combustible líquido obtenido por pirólisis térmica en
reactor experimental. Caso: Recipiente HDPE de aceite de motor
Evaluation of liquid fuel obtained by thermal pyrolysis processes in an experimental reactor:
Case: HDPE oil container
Jaime Antamba1, Guillermo Oña1, David Ortiz1,Víctor Velasco1
1Carrera de Mecánica Automotriz, Instituto Superior Tecnológico Rumiñahui, Rumiñahui, Ecuador, 171103;
guillermo.ona@ister.edu.ec; david.ortiz@ister.edu.ec; victor.velasco@ister.edu.ec
*Correspondencia: jaime.antamba@ister.edu.ec
Citación: Antamba, J.; Oña, G.;
Ortiz, D. & Velasco, V., (2026).
Valoración del combustible líquido
obtenido por pirólisis térmica en
reactor experimental. Caso:
Recipiente HDPE de aceite de
motor. Novasinergia. 9(2). 24-37.
https://doi.org/10.37135/ns.01.18.02
Recibido: 17 octubre 2025
Aceptado: 12 marzo 2026
Publicado: 08 julio 2026
Novasinergia
ISSN: 2631-2654
Resumen: Este estudio evaluó los productos líquidos obtenidos por pirólisis
térmica de recipientes de polietileno de alta densidad (HDPE) de aceite de
motor en un reactor experimental, para la valoración de las propiedades
físico-químicas y poder calorífico. Los experimentos fueron realizados con
alimentación de HDPE triturado, control de temperatura y presión, y tren de
condensación. En la valoración del producto se incluyó gravedad API,
contenido de azufre, punto de inflamación y poder calorífico superior
mediante normas ASTM (D1298, D4294, D92 y D4809). Los ensayos
mostraron conversiones altas a fracción líquida para HDPE (78–89%),
superiores al polietileno tereftalato (PET) bajo condiciones comparables; el
destilado presentó gravedad API 27,5–28,4, azufre 186,6–327,9 mg/kg, punto
de inflamación ≈30 °C y PCS ≈46 MJ/kg. Estos resultados confirman la
viabilidad energética proveniente del aceite pirolítico y evidencian que la
reducción de carga en el reactor mejora la conversión por efectos de
transferencia de calor. Se concluye que el combustible requiere
acondicionamiento (elevación del punto de inflamación y reducción de
azufre) antes de su uso directo. Finalmente, los residuos locales de recipiente
de HDPE pueden convertirse, en condiciones controladas, en un combustible
líquido de alto contenido energético, aportando una ruta factible para la
valorización del residuo y el aprovechamiento energético en el contexto local
y regional.
Palabras clave: Pirólisis, HDPE, Recuperación de energía, Tratamiento de
desechos.
Copyright: 2026 derechos otorgados por
los autores a Novasinergia.
Este es un artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de una licencia de Creative
Commons Attribution (CC BY NC).
(http://creativecommons.org/licenses/by-
nc/4.0/).
Abstract:
This study evaluated
liquid products obtained from the
thermal pyrolysis
of high-density polyethylene (HDPE) motor oil containers in an experimental reactor
to determine their physicochemical properties and calorific value. An experimental
design was used with shredded HDPE feed, temperature and pressure control, and a
condensation train. Product evaluation included API gravity, sulfur content, flash
point, and higher heating value (HHV) in accordance with ASTM standards (D1298,
D4294, D92, and D4809). The tests showed high conversions to liquid fraction for
HDPE (78–89%), higher than for polyethylene terephthalate (PET) under
comparable conditions. The distillate had an API gravity of 27.5–28.4, sulfur content
of 186.6–327.9 mg/kg, a flash point of approximately 30 °C, and a HHV of
approximately 46 MJ/kg. These results confirm the energy viability of pyrolytic oil
and demonstrate that reducing the reactor load improves conversion via heat-transfer
effects. It is concluded that the fuel requires conditioning (to raise the flash point and
reduce sulfur content) before direct use. Finally, local HDPE container waste can be
converted, under controlled conditions, into a high-energy liquid fuel, providing a
feasible route for waste valorization and energy recovery in the local and regional
context.
Keywords: Pyrolysis, HDPE, Energy recovery, Waste treatment.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 25
1. Introducción
La producción anual de plástico en 1964 era de tan solo 15 millones de toneladas. En
2014, el mercado del plástico experimentó un auge espectacular, alcanzando los 311
millones de toneladas anuales [1]. Actualmente, alrededor del 4 % de la producción mundial
de petróleo se utiliza como materia prima para la producción de plástico. Según la Agencia
Internacional de la Energía (IEA), la industria del plástico será uno de los principales
impulsores de la demanda mundial de petróleo para 2050 [2]. La creciente generación de
residuos plásticos constituye un problema ambiental significativo, ya que estos materiales
tienen una lenta tasa de degradación y pueden acumularse en vertederos, cuerpos de agua
y ecosistemas naturales, causando daños ambientales y representando riesgos para la vida
silvestre. Por ello, la gestión ineficiente de los desechos plásticos se ha convertido en un
problema ambiental global [3]. A pesar de los esfuerzos de reciclaje, esto representa un
desafío para la sostenibilidad ambiental. Bajo este contexto, se estima la necesidad
apremiante de encontrar soluciones innovadoras para abordar el problema de los desechos
plásticos se combina con la búsqueda de alternativas sostenibles a los combustibles fósiles
[4], [5].
Hasta la fecha, se han implementado diversas estrategias a nivel mundial para reducir la
contaminación por plástico, tales como, regulación de producción y consumo, rediseño de
productos para durabilidad y reutilización, mejora de la gestión de residuos, recolección y
reciclaje (economía circular) y marcos normativos y acuerdos internacionales robustos [6].
En un caso, la Unión Europea ha establecido objetivos de reciclaje de plástico centrándose
en el reciclaje de envases, que representa la mayor parte de los plásticos producidos y
desechados, el primer objetivo es reciclar el 50 % para 2025, y el segundo, el 55 % para 2030
[7]. En 2022, se recicló el 37,8 % de los envases en Europa y, a nivel mundial, la situación es
mucho peor: se estima que solo el 9 % del plástico utilizado se ha reciclado adecuadamente
[8].
El interés en la producción de combustibles sostenibles y la gestión eficiente de residuos ha
llevado a la investigación y la búsqueda de nuevas tecnologías. El uso de plástico reciclado
como materia prima para la producción de combustibles ha surgido como una propuesta
prometedora para abordar la disminución de la contaminación plástica y la demanda
continua de energía [9], [10]. En estudios previos, investigadores como Ore et al. [8] e Istoto
[11] exploraron los métodos de pirólisis y termólisis para descomponer el plástico reciclado
en componentes líquidos, con un enfoque en la obtención de productos compatibles con
motores de combustión interna a gasolina. Estos resultados destacaron la posibilidad de
obtener combustibles líquidos con características adecuadas para su uso en motores
convencionales. También, el trabajo de Afranh [12] se centró en la optimización de procesos
de descomposición térmica para maximizar la eficiencia en la conversión de plástico
reciclado en combustibles, considerando aspectos como la calidad del producto final y la
viabilidad económica.
Actualmente, la pirólisis es una de las tecnologías más eficaces para convertir biomasa en
combustibles valiosos. Este proceso termoquímico, que opera a temperaturas entre 400 y
600 °C en ausencia de oxígeno, por lo tanto, produce tres productos principales: aceite de
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 26
pirólisis, biocarbón y gas (principalmente dióxido de carbono y metano) [13]. A la vez,
permite la descomposición de la materia orgánica en compuestos de hidrocarburos ligeros
producido por la ruptura de las cadenas orgánicas [14] lo que da como resultado un aceite
de pirólisis con propiedades físicas y químicas comparables a de los combustibles derivados
del petróleo [15].
La pirólisis ofrece una forma prometedora de reciclaje de una variedad de plásticos y
convertirlos en combustible y otros productos útiles [16]. Entre los residuos sólidos urbanos,
el polipropileno (PP) es el tipo de plástico más común con un 32,1 %, seguido del polietileno
(PE) con un 29,2 %. Entre los PE, se distinguen dos tipos: polietileno de baja densidad
(LDPE) con 17,5% y polietileno de alta densidad (HDPE) con 11,7%, a la vez, el PE constituye
el plástico de mayor dificultad de degradación [17], [18]. En el trabajo de Al-Salem [19] se
enfocó en la utilización de residuos plásticos mixtos (PET/PP/LDPE) para producir gasolina
sintética mediante procesos de craqueo térmico. Esta investigación abordó la diversidad de
plásticos presentes en los desechos y destacó la importancia de considerar la composición
variada de los materiales plásticos reciclados para obtener combustibles de alta calidad.
El HDPE, es un termoplástico ampliamente empleado en la producción de artículos de
plásticos resistentes y duraderos. La estructura molecular lineal le confiere una alta
resistencia mecánica (25,8 MPa) y dureza (60 Shore D), aun siendo un material ligero,
combinado con un elevado punto de fusión (125 °C) [20]. Esto lo ha convertido en uno de
los materiales plásticos más versátiles del mercado, ideal para múltiples usos industriales y
comerciales [6]. Debido a las propiedades de alta resistencia, el HDPE se utiliza
ampliamente en la fabricación de botellas de leche, detergentes, contenedores de aceite,
juguetes, entre otros, que lo convierten en el tercer tipo de plástico más importante presente
en los residuos sólidos urbanos [21]. En este aspecto, los residuos de HDPE tienen un gran
potencial para su uso en el proceso de pirólisis, ya que pueden producir un alto rendimiento
líquido, dependiendo de los parámetros de configuración, acorde a Shah [22], se exploraron
en reactores discontinuos la pirólisis de HDPE a 550 °C con producto gaseoso producido del
16,4 % en peso y el rendimiento de aceite líquido fue del 84,8 % en peso y en el caso de
reactores de fraguado rápido estudiaron la pirólisis de HDPE a 650 °C con la producción de
producto gaseoso fue del 31,7 % en peso y el rendimiento de aceite líquido fue del 68,3 % en
peso. A la vez, descubrieron que cuando la temperatura supera los 550 °C, el líquido se
fragmenta aún más en productos gaseosos. También, a temperaturas inferiores a 300 °C, el
residuo sólido fue bastante significativo (33,07 % en peso), pero disminuyó al 0,53 % en peso
a la temperatura máxima de 400 °C. Acorde a Stallkamp et al. [23] los resultados
experimentales revelan que el PP y el LDPE presentan los mayores rendimientos de aceite
de pirólisis, alcanzando el 78,3 % y el 83,4 % a 400 °C, respectivamente, en comparación con
el HDPE (72,6 %) y el PS (69,1 %), a la vez, el LDPE y el HDPE generan fracciones más
pesadas (C16-C22), que constituyen el 58,7 % y el 54,3 % de sus respectivos aceites de
pirólisis, lo que los hace más adecuados para el combustible diésel [11], [24], [25].
En el caso ecuatoriano, los talleres automotrices producen altos volúmenes de recipientes
de HDPE contaminados de aceite como residuos, en este aspecto se evidencia limitaciones
del reciclaje mecánico para estos residuos, surgiendo como alternativa el reciclaje químico
para transformar residuos plásticos especialmente contaminados o mixtos, donde el
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 27
reciclaje mecánico enfrenta tanto limitaciones técnicas y económicas [26]. Por lo tanto, este
proyecto se orientó a la valoración del combustible líquido obtenido mediante pirólisis
térmica en un reactor experimental, a partir de recipientes HDPE; bajo este enfoque, se
realizaron pruebas de laboratorio para determinar las propiedades fisicoquímicas del
producto líquido y el poder calorífico, con el fin de estimar su potencial de aprovechamiento
energético.
2. Metodología
Este proceso de investigación abordó la valoración del combustible líquido obtenido
por pirólisis térmica en reactor experimental. Este proceso se llevó a cabo en la ciudad de
Sangolquí, Cantón Rumiñahui, ubicada en una zona geográfica de elevación a 2800 metros
sobre el nivel del mar, en este caso la altitud influye en la reducción del punto de ebullición
de los líquidos y en el proceso de convección del reactor y en la evacuación de gases [27]. El
procedimiento de trabajo utilizado se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Proceso metodológico de la investigación
El proceso metodológico fue el siguiente:
2.1. Elección del tipo de polímero
Se eligió como materia prima los recipientes plásticos de polietileno de alta densidad
(HDPE) contaminados con aceites de motor disponibles en alto volumen en los talleres
automotrices. Este material acorde Khatha [28] dispone de un alto aprovechamiento de
potencial energético. Las características del material se detallan en la tabla 1.
Tabla 1. Características del material de recipientes de aceite de motor [29]
Tipo
plástico
Marcado Volátil
(% peso)
Carbón
(% peso)
Mezcla
(% peso)
Cenizas
(% peso)
Humedad
(% peso)
HDPE
97,57 0.03 0 1,4 1
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 28
2.2. Selección de parámetros de operación.
Estos parámetros buscan maximizar el rendimiento de combustible líquido y la
reducción de la producción de residuos indeseables, en especial el residuo sólido. En la tabla
2, se detallan las condiciones de las reacciones químicas acorde al rango de temperatura de
operación del reactor.
Tabla 2. Características del material de recipientes de aceite de motor [27]
Tipo de reacción Rango de
temperatura [°C]
Secado térmico 100 - 120
Desulfuración, desoxidación, desdoblamiento molecular de CO₂ y H₂O 250
Rotura de enlaces de hidrocarburos alifáticos, producción de metano e
hidrocarburos alifáticos
300 - 340
Carbonización 380
Rotura de enlaces C-O y C-N 400
Desintegración en alquitranes y aceites de baja temperatura 350 - 500
2.3. Diseño de prototipo
Se plantea un reactor de pirólisis a escala experimental de lecho fijo con sistema de
condensación para capturar el combustible y salida de gases. El diseño se basó en un balance
de masa y energía esperado. El reactor se diseñó bajo los lineamientos de Sociedad
Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) Código ASME Sección VIII, División 1 sobre
la construcción de recipientes a presión [30].
2.4. Construcción de prototipo
Se materializa el diseño del reactor con sus accesorios: cámara de calentamiento,
medidor de temperatura y presión, sistema de condensación y colectores de líquidos y
sólidos. Esta etapa garantiza que el prototipo cumpla con las condiciones de seguridad y
control de variables detallados en la norma ASME Sección VIII, División 1 [30].
2.5. Pruebas de funcionamiento
Se realizan las pruebas de operación experimentales con los residuos de HDPE
triturado y polietileno tereftalato (PET) sin triturar, ajustando temperaturas y tiempos bajo
la estrategia de ensayo y error controlado, para establecer:
Estabilidad del reactor.
Eficiencia de condensación.
Cantidad de líquido, gas o sólido convertido.
Para las pruebas de funcionamiento con productos se utilizó dos tipos de residuos plásticos
PET y HDPE, las muestras se prepararon acorde al esquema mostrado en la figura 2.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 29
Figura 2. Proceso de preparación de muestras para el funcionamiento del reactor
2.6. Pruebas de valoración de productos
El combustible líquido obtenido se somete a ensayos de caracterización, esto
determinó la viabilidad energética del combustible obtenido como sustituto o co-
combustible. Las pruebas se detallan en la tabla 3.
Tabla 3. Pruebas de valoración para combustible obtenido en el reactor
Nombre de prueba Norma de aplicación Cantidad de muestras
Poder calorífico (PCS). ASTM D4809-18 [31] 3
Gravedad API ASTM D1298-12b [32] 2
Contenido de azufre ASTM D4294-21 [33] 2
Punto de inflamación copa abierta ASTM D92-18 [34] 2
Las muestras fueron ensayadas en un laboratorio certificado acorde a la norma ISO/IEC
17025/2017.
3. Resultados
3.1. Diseño de prototipo
El diseño del equipo de pirólisis se realizó acorde a las condiciones de diseño
establecidos para un rango de temperatura de 0 a 350 °C y una presión máxima de 250 psi.
En la figura 3, se muestra el prototipo del cuerpo del reactor y sistema de calentamiento.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 30
Figura 3. Prototipo de reactor en software SolidWorks
3.2. Construcción de prototipo
Acorde al diseño del prototipo se construyó el reactor y los componentes del sistema
utilizando materiales disponibles en el mercado ecuatoriano. Para la comprobación de
operación del diseño construido se aplicó la normativa de la titulada ASME Sección VIII,
División 1. Los resultados de la comprobación se detallan en la tabla 4.
Tabla 4. Comprobación de diseño de reactor de pirolisis
Elemento Norma de
validación
Ecuación Resultado Observación
Tanque cilíndrico ASME Sección
VIII, División 1
𝑃
=
𝑆𝐸𝑡
𝑅
+
0
.
6
𝑡
0
.
345
𝑀𝑃𝑎
Cumple con los
requerimientos de
presión de trabajo
establecidos
Tapa superior ASME Sección
VIII, División 1
𝑡
=
𝐷
∗
𝐶
∗
𝑃
𝑆
∗
𝐸
9
,
40
𝑚𝑚
Cumple con los
requerimientos de
presión, la tapa tiene un
espesor de 12 mm
3.3. Pruebas de funcionamiento
Acorde a la verificación del diseño construido se efectuaron las pruebas de operación
con el sistema de pirólisis experimental con material triturado de PET y HDPE de los
recipientes de aceite de motor, los resultados obtenidos se detallan en la tabla 5.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 31
Tabla 5. Pruebas de producción de combustible líquido
Prueba masa [kg] Tiempo
[min]
Temperatura
[°C]
Presión [psi] Tipo Conversión a
fracción
líquida [%]
1 1 20 260 100 PET 35
2 1 30 400 180 PET 55
3 1 30 320 180 HDPE 78
4 ½ 30 350 180 HDPE 87
5 ½ 30 400 180 HDPE 89
En los ensayos, el PET mostró baja conversión a condiciones suaves (35% a 260 °C y 100 psi)
y mejoró con el cambio de condiciones (55% a 400 °C y 180 psi), evidenciando la
dependencia de mayor severidad; en cambio, el HDPE fue más eficiente: con 320 °C y 180
psi alcanzó 78%, superando al PET incluso con parámetros menos exigentes, lo que sugiere
una descomposición térmica más favorable. Además, en HDPE la carga alimentada influyó
claramente: pasar de 1 kg a 0,5 kg elevó la conversión de 78% a 89%, causado por una mayor
transferencia de calor, mayor superficie efectiva y menor saturación del reactor. En la figura
4, se muestra el combustible pirolítico obtenido en la prueba 3.
Figura 4. Muestras de combustible obtenido
3.4. Pruebas de valoración del producto
Los resultados de las propiedades valoradas del combustible pirolítico se detallan en
la tabla 6.
Tabla 6. Propiedades de las muestras obtenidas en el reactor reportados por Laboratorio certificado.
Propiedad Norma de ensayo Muestra 1 Muestra 2 Desviación
estándar
Gravedad API [grado API]] ASTM D1298-12b 28,4 27,5 0,64
Contenido de azufre
[mg/Kg]
ASTM D4294-21 186,6 327,9 99,9
Punto de inflamación copa
abierta
ASTM D92-18 30,1 30,1 0
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 32
Para la observación del comportamiento del combustible pirolítico, se efectuó la destilación
atmosférica acorde a la norma ASTM D92-18, cuyos resultados se detallan en la figura 5.
Figura 5. Curva de destilación atmosférica del combustible pirolítico (Prueba 4)
El análisis de la destilación atmosférica mostró que la muestra de pirolisis presentó un
comportamiento anómalo, donde la evaporación dentro del sistema de calefacción y la
posterior solidificación en la tubería indicaron que se superaron los puntos de ebullición y
sublimación de algunos de los compuestos presentes. Para garantizar la fiabilidad de los
resultados, se realizó un ensayo de repetibilidad, confirmando que, aunque las condiciones
experimentales no fueron completamente óptimas debido a la naturaleza de la muestra, los
efectos sobre la muestra se mantuvieron consistentes.
La curva mostrada en la figura 5 es una firma característica de problemas de flujo de fase.
El combustible pirolítico analizado contiene compuestos pesados (probablemente ceras o
polímeros no craqueados completamente) que subliman y solidifican a temperaturas donde
otros combustibles permanecerían líquidos o gaseosos. En este caso, el combustible no se
comportó como un líquido newtoniano estándar, sino que presentó cambios de estado (gas-
sólido) indeseados dentro del equipo de destilación [35].
Para la identificación del poder calorífico del combustible se aplicó la prueba
correspondiente, cuyos resultados se detallan en la tabla 7.
Tabla 7. Poder calorífico de la muestra de combustible [35]
Propiedad Norma de ensayo Muestra
Poder calórico superior a volumen
constante y 25°C [kJ/kg]
ASTM D4809-18 45976.57 ± 20.91
Poder calórico superior a volumen
constante 1 [kJ/kg]
45976,57 ± 20.91
Temperatura final del ensayo [°C] 40,71
Observación No existió ninguna desviación durante el ensayo.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 33
4. Discusión
En el reactor experimental probado, los recipientes HDPE de aceite de motor
alcanzaron altas conversiones a combustible líquido (78–87% según la cantidad de carga) y
generaron un destilado con gravedad API ~28, punto de inflamación ~30 °C y azufre 187–
328 mg/kg, confirmando viabilidad energética, pero evidenciando la necesidad de
acondicionamiento posterior por seguridad y la mejora de la calidad del combustible. La
valoración del combustible líquido se cumple al mostrar un PCI elevado y propiedades
físico-químicas cercanas a combustibles comerciales; sin embargo, el bajo punto de
inflamación (~30 °C) y el contenido de azufre hallado obligan a contemplar postratamientos,
antes de su uso como combustible automotriz o industrial. En la tabla 8, se muestra la
comparativa de las propiedades de la muestra con relación a los combustibles comerciales
nacional.
Tabla 8. Poder calorífico de la muestra de combustible [36]
Combustible Grado API PCI (MJ/kg)
Gasolina Super 58-65 44.0 – 45.0
Gasolina Extra 52-57 43.0 – 44.0
Diesel Premium 30-38 42,5 – 43,2
Muestra obtenida 27,5 – 28,4 45,9
La mejora de conversión al reducir la masa de HDPE de 1 kg a 0,5 kg (78% → 89%) sugiere
que, en este sistema, los fenómenos de transferencia de calor y espesor de lecho dominan
sobre la severidad nominal, coherente con la facilidad de desvolatilización de poliolefinas
cuando se minimizan resistencias térmicas. El contraste con PET (35% a 60 °C/100 psi y 65%
a 200 °C/180 psi) refuerza que el tipo de polímero condiciona la cinética y el balance de
productos, siendo el HDPE más proclive a fracciones condensables bajo las mismas
condiciones.
Acorde a los datos Shaun, se sitúan al HDPE entre los polímeros con mayor rendimiento a
aceite (≈71–77 % a 200–400 °C), con un máximo típico alrededor de 400–450 °C y caída del
rendimiento a 500 °C por craqueo secundario a gas; además, HDPE/LDPE concentran
fracciones C16–C22, más afines al diésel, mientras PP/PS privilegian C6–C10 (gasolinas). Los
resultados obtenidos muestran viscosidad/flujo y tendencia a solidificación del aceite de
HDPE, en coherencia con ese sesgo a fracciones pesadas y con la necesidad de
acondicionamiento reportada para HDPE.
En términos prácticos, el estudio demuestra que el residuo automotriz local (HDPE de
envases de aceite) puede transformarse en un combustible de alto contenido energético,
aportando a la valorización de residuos y a la seguridad energética. Metodológicamente,
este tipo de reactores mejora la operatividad con la optimización de la carga (≈0,5 kg) y la
geometría del lecho puede elevar más la conversión que aumentar las condiciones de
operación aparente, considerando un óptimo sistema para el control de condensación para
la mejora de la conversión en líquido.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 34
Este estudio demostró la alta aptitud del HDPE de envases de aceite para generar
combustible líquido de elevado poder calorífico en un reactor experimental, con
rendimientos superiores al PET y propiedades que, tras acondicionamiento, lo hacen
prometedor para aplicaciones energéticas; los resultados son consistentes con los trabajos
de Shah [22], Khatha et al. [28] (rendimientos, rangos de temperatura y distribución de
fracciones) y orientan el escalado hacia condiciones y configuraciones que maximicen la
fracción útil tipo diésel. Operativamente, las investigaciones anteriores indican picos de
rendimiento entre 400–450 °C y caída a 500 °C por craqueo, aun así este sistema evidencia
resultados coherentes por debajo de los parámetros indicados.
Como trabajos futuros deben priorizarse: (a) cargas de ~0,5 kg con triturado homogéneo; (b)
ampliar y escalonar el tren de condensación; (c) reforzar la medición de temperatura en el
centro del lecho; (d) evaluar mezclas con diésel (10–30 %) y postratamientos (adsorción,
hidrotratamiento suave) para elevar el punto de inflamación y la reducción de azufre.
Teóricamente, conviene la modelación de la transferencia de calor más cinética con
dependencia explícita de masa/espesor del lecho.
5. Conclusiones
Los productos líquidos obtenidos fueron evaluados mediante protocolos de
laboratorio, evidenciando potencial energético elevado y un perfil de propiedades
mejorable con tratamientos complementarios, con afinidad al diésel, con un PCS medido
aproximado de 46 MJ/kg, lo que respalda su potencial como co-combustible o insumo para
mezclas.
El reactor diseñado y construido bajo lineamientos ASME Sección VIII, División 1 mostró
una operación segura y funcional dentro de la ventana de diseño (presión/temperatura),
constituyéndose en una plataforma válida de evaluación para la obtención y valoración de
combustibles líquidos a partir de residuos plásticos de diferente tipo.
El combustible obtenido por pirólisis de recipientes HDPE de aceite de motor tiene alta tasa
de conversión a fracción líquida (78–89%) en el reactor experimental, a la vez, presenta
propiedades físicas y químicas compatibles con su valorización energética, gravedad API
~27,5–28,4, punto de inflamación ~30 °C y contenido de azufre ~187–328 mg/kg, perfil
coherente con una mezcla hidrocarbonada con fracciones medias y pesadas, que requiere
posterior reacondicionamiento.
La pirólisis de HDPE de origen automotriz constituye una ruta técnica viable para convertir
un residuo local abundante en un combustible líquido con alto potencial energético;
iniciando una vía prometedora para la valorización del residuo y el aprovechamiento
energético en el contexto local y regional.
Contribuciones de los autores
Conceptualización, V.V. y J.A., metodología, G.O. y J.A.; investigación, G.O. y V.V.;
recursos, G.O.; redacción—preparación del borrador original, J.A.; redacción—revisión y
edición, G.O. y J.A. Todos los autores han leído y aprobado la versión publicada del
manuscrito.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 35
Agradecimientos
Los autores agradecen al Instituto Superior Tecnológico Rumiñahui por su apoyo
para el proyecto de investigación dentro del marco de la Convocatoria 2024.
Conflicto de Interés
Los autores no reportan conflictos de interés relacionados con esta investigación.
Declaración sobre el uso de Inteligencia Artificial Generativa
En la preparación de este artículo, se utilizó inteligencia artificial generativa,
específicamente la herramienta Open IA, con fines de apoyo en la corrección de borradores
y para realizar revisiones menores de gramática y ortografía. Todo el contenido fue
cuidadosamente revisado, editado y aprobado por los autores, quienes asumen plena
responsabilidad por la integridad y precisión del manuscrito final.
Fuente de financiamiento
Esta investigación fue financiada por Instituto Superior Tecnológico Rumiñahui bajo
el proyecto de investigación Producción de combustible por pirólisis utilizando plástico
desechado para el uso en motores de combustión interna dentro del marco de la
Convocatoria 2024.
Referencias
[1] J. Nikiema y Z. Asiedu, “A review of the cost and effectiveness of solutions to address plastic
pollution,” Environmental Science and Pollution Research, vol. 29, no. 17, pp. 24547–24573, ene. 2022, doi:
10.1007/S11356-021-18038-5.
[2] E. Olomo, S. Talai, J. Kiplagat, E. Manirambona, A. Muliwa, y J. Okino, “Thermal and catalytic
pyrolysis of automotive plastic wastes to diesel range fuel,” Heliyon, vol. 10, no. 20, p. e39576, oct. 2024,
doi: 10.1016/J.HELIYON.2024.E39576.
[3] L. T. Helm, E. L. Murphy, A. McGivern, y S. B. Borrelle, “Impacts of plastic waste management
strategies,” Environmental Reviews, vol. 31, no. 1, pp. 45–65, mar. 2023, doi: 10.1139/ER-2021-0117.
[4] A. Fivga y I. Dimitriou, “Pyrolysis of plastic waste for production of heavy fuel substitute: A techno-
economic assessment,” Energy, vol. 149, pp. 865–874, abr. 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.02.094.
[5] J. P. Afanador, I. L. Bonilla, V. V. Kafarov, A. F. León-Esteban, y L. V. Carreño, “Plastic Waste to
Energy,Tecthnology Solutions Based on Sustainability Criteria for Medium Size City in Latin America,
Considering COVID-19 Pandemic,” Chem. Eng. Trans., vol. 94, pp. 475–480, Sep. 2022, doi:
10.3303/CET2294079.
[6] K. H. D. Tang, “An Overview of Circular Economy Approaches for Plastics,” Recent Prog. Mater., vol.
07, no. 03, pp. 1–22, jul. 2025, doi: 10.21926/RPM.2503011.
[7] W. Andalia, I. Pratiwi, B. D. Afrah, I. Akbar, y M. I. Ammarullah, “Optimized pyrolysis of household
plastic waste in Indonesia for oil production: Hydrocarbon profiling, fuel alternative, and potential
biomedical application,” Results Chem., vol. 15, p. 102247, may. 2025, doi:
10.1016/J.RECHEM.2025.102247.
[8] O. T. Ore y F. M. Adebiyi, “Modelling, optimization and characterization of carbon black derived from
waste tyre pyrolysis,” Discov. Mater., vol. 5, no. 1, ene. 2025, doi: 10.1007/S43939-025-00193-Y.
[9] R. Kumar et al., “Impacts of plastic pollution on ecosystem services, sustainable development goals,
and need to focus on circular economy and policy interventions,” Sustainability, vol. 13, no. 17, sep.
2021, doi: 10.3390/SU13179963.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 36
[10] X. Zhao et al., “Plastic waste upcycling toward a circular economy,” Chemical Engineering Journal, vol.
428, ene. 2022, doi: 10.1016/J.CEJ.2021.131928.
[11] E. H. Istoto, Widayat, y S. Saptadi, “Production of Fuels from HDPE and LDPE Plastic Waste via
Pyrolysis Methods,” E3S Web of Conferences, vol. 125, ene. 2019, doi: 10.1051/E3SCONF/201912514011.
[12] B. D. Afrah, M. I. Riady, J. P. Arsadha, R. Rimadhina, L. Cundari, y R. Z. ‘Izzah, “Effect of Pyrolysis
Temperature and Biomass Composition on Bio-Oil Characteristics,” Ecological Engineering and
Environmental Technology, vol. 25, no. 3, pp. 264–274, mar. 2024, doi: 10.12912/27197050/181152.
[13] O. Dogu et al., “The chemistry of chemical recycling of solid plastic waste via pyrolysis and
gasification: State-of-the-art, challenges, and future directions,” Prog. Energy Combust. Sci., vol. 84,
may. 2021, doi: 10.1016/j.pecs.2020.100901.
[14] S. D. Anuar Sharuddin, F. Abnisa, W. M. A. Wan Daud, y M. K. Aroua, “A review on pyrolysis of
plastic wastes,” Energy Convers. Manag., vol. 115, pp. 308–326, may. 2016, doi:
10.1016/J.ENCONMAN.2016.02.037.
[15] R. Miandad, M. A. Barakat, A. S. Aburiazaiza, M. Rehan, y A. S. Nizami, “Catalytic pyrolysis of plastic
waste: A review,” Process Safety and Environmental Protection, vol. 102, pp. 822–838, jul. 2016, doi:
10.1016/j.psep.2016.06.022.
[16] G. Garcia-Garcia, M. Á. Martín-Lara, M. Calero, y G. Blázquez, “Environmental impact of different
scenarios for the pyrolysis of contaminated mixed plastic waste,” Green Chemistry, vol. 26, no. 7, pp.
3853–3862, feb. 2024, doi: 10.1039/D3GC04396G.
[17] J. Wang, Y. Ma, S. Li, y C. Yue, “Study of HDPE plastic pyrolysis characteristics using high pressure
autoclave,” Journal of the Energy Institute, vol. 108, p. 101244, jun. 2023, doi: 10.1016/J.JOEI.2023.101244.
[18] L. Rodríguez-Luna, D. Bustos-Martínez, y E. Valenzuela, “Two-step pyrolysis for waste HDPE
valorization,” Process Safety and Environmental Protection, vol. 149, pp. 526–536, may. 2021, doi:
10.1016/j.psep.2020.11.038.
[19] S. M. Al-Salem y A. Dutta, “Wax Recovery from the Pyrolysis of Virgin and Waste Plastics,” Ind. Eng.
Chem. Res., vol. 60, no. 22, pp. 8301–8309, may. 2021, doi: 10.1021/ACS.IECR.1C01176.
[20] F. M. Mwania, J. Van Der Walt, L. Wu, W. Koen, y M. Maringa, “Characterisation of High-Density
Polyethylene (DiaPow HDPE HX R) Powder for Use in Additive Manufacturing,” Journal of
Engineering, vol. 2024, no. 1, p. 6284961, ene. 2024, doi: 10.1155/2024/6284961.
[21] S. D. Anuar Sharuddin, F. Abnisa, W. M. A. Wan Daud, y M. K. Aroua, “A review on pyrolysis of
plastic wastes,” Energy Convers. Manag., vol. 115, pp. 308–326, may. 2016, doi:
10.1016/J.ENCONMAN.2016.02.037.
[22] H. H. Shah et al., “A review on gasification and pyrolysis of waste plastics,” Front. Chem., vol. 10, p.
960894, feb. 2023, doi: 10.3389/fchem.2022.960894.
[23] C. Stallkamp, M. Hennig, R. Volk, D. Stapf, y F. Schultmann, “Pyrolysis of mixed engineering plastics:
Economic challenges for automotive plastic waste,” Waste Management, vol. 176, pp. 105–116, mar.
2024, doi: 10.1016/j.wasman.2024.01.035.
[24] D. Sorino et al., “Pyrolysis of mixed contaminated plastic wastes: Assessing the influence of polymers
composition, temperature and residence time,” Waste Management, vol. 201, p. 114793, jun. 2025, doi:
10.1016/J.WASMAN.2025.114793.
[25] W. Sriningsih, M. G. Saerodji, W. Trisunaryanti, Triyono, R. Armunanto, y I. I. Falah, “Fuel Production
from LDPE Plastic Waste over Natural Zeolite Supported Ni, Ni-Mo, Co and Co-Mo Metals,” Procedia
Environ. Sci., vol. 20, pp. 215–224, 2014, doi: 10.1016/J.PROENV.2014.03.028.
[26] S. Chen y Y. H. Hu, “Advancements and future directions in waste plastics recycling: From mechanical
methods to innovative chemical processes,” Chemical Engineering Journal, vol. 493, ago. 2024, doi:
10.1016/j.cej.2024.152727.
[27] S. Natesakhawat, J. Weidman, S. Garcia, N. C. Means, y P. Wang, “Pyrolysis of high-density
polyethylene: Degradation behaviors, kinetics, and product characteristics,” Journal of the Energy
Institute, vol. 116, p. 101738, oct. 2024, doi: 10.1016/J.JOEI.2024.101738.
[28] W. Khatha, S. Ekarong, M. Somkiat, y S. Jiraphon, “Fuel Properties, Performance and Emission of
Alternative Fuel from Pyrolysis of Waste Plastics,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 717, no. 1, ene.
2020, doi: 10.1088/1757-899X/717/1/012001.
[29] F. M. Mwania, J. Van Der Walt, L. Wu, W. Koen, y M. Maringa, “Characterisation of High-Density
Polyethylene (DiaPow HDPE HX R) Powder for Use in Additive Manufacturing,” Journal of
Engineering, vol. 2024, no. 1, p. 6284961, ene. 2024, doi: 10.1155/2024/6284961.
Novasinergia 2026, 9(2), 24-37 37
[30] American Society of Mechanical Engineers (ASME), “Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC),”
Section VIII – Pressure Vessels, New York, NY, USA, 2021. [En línea]. Disponible en:
https://www.asme.org
[31] ASTM International, “ASTM D4809-18: Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid
Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter (Precision Method),” ASTM International, West
Conshohocken, PA, USA, 2018. doi: 10.1520/D4809-18.
[32] ASTM International, “ASTM D1298-12b: Standard Test Method for Density, Relative Density, or API
Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method,” ASTM
International, West Conshohocken, PA, USA, 2012. doi: 10.1520/D1298-12B.
[33] ASTM International, “ASTM D4294-21: Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum
Products by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry,” ASTM International, West
Conshohocken, PA, USA, 2021. doi: 10.1520/D4294-21.
[34] ASTM Internacional, “ASTM D92-18: Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland
Open Cup Tester,” ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2018. doi: 10.1520/D0092-18.
[35] K. B. Park y J. S. Kim, “Pyrolysis products from various types of plastics using TG-FTIR at different
reaction temperatures,” J. Anal. Appl. Pyrolysis, vol. 171, may. 2023, doi: 10.1016/J.JAAP.2023.105983.
[36] Servicio Ecuatoriano de Normalización (INEN), “RTE INEN 028: Combustibles,” Quito, Ecuador,
2016. [En línea]. Disponible en: https://www.normalizacion.gob.ec
