Innovaciones en Ingeniería para el Reciclaje de Cloruro de Polivinilo (PVC): Una Revisión Sistemática de Avances, Desafíos y Direcciones Futuras en la Integración de la Economía Circular
Autores: Chidara, Alexander; Cheng, Kai; Gallear, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Innovaciones en Ingeniería para el Reciclaje de Cloruro de Polivinilo (PVC): Una Revisión Sistemática de Avances, Desafíos y Direcciones Futuras en la Integración de la Economía Circular
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cloruro de polivinilo
Reciclaje
Desafíos de ingeniería
Integridad del material
Eficiencia energética
Sistemas de fabricación circular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El reciclaje de cloruro de polivinilo (PVC) presenta desafíos y oportunidades de ingeniería significativos, particularmente en lo que respecta a la integridad del material, la eficiencia energética y la integración en sistemas de fabricación circular. Esta revisión sistemática evalúa los avances recientes en innovaciones mecánicas, estrategias de herramientas y tecnologías inteligentes que están transformando el reciclaje de PVC. Se hace hincapié en soluciones impulsadas por maquinaria, incluyendo trituradoras de alta eficiencia, granuladores, moldes de extrusión y sistemas de clasificación avanzados que emplean imágenes hiperespectrales y robótica. Esta revisión también explora tecnologías de reciclaje químico, como la pirólisis, la gasificación y la extracción de fluidos supercríticos, para gestionar la contaminación y la eliminación de aditivos. Se destaca la integración de tecnologías de la Industria 4.0, en particular los gemelos digitales y la inteligencia artificial, por su papel en el mantenimiento predictivo, la garantía de calidad en tiempo real y la optimización de procesos. Se aplica un enfoque combinado de PRISMA y mapeo ontológico para clasificar las vías tecnológicas y las estrategias de optimización del ciclo de vida. Se examinan las limitaciones críticas de ingeniería, incluyendo la degradación térmica, la lixiviación de aditivos y la heterogeneidad de las materias primas, junto con innovaciones emergentes, como la fabricación aditiva y la despolimerización asistida por microondas, que ofrecen soluciones escalables y de bajas emisiones. Se analizan instrumentos regulatorios, como REACH y la Responsabilidad Ampliada del Productor (EPR), por su influencia en el cumplimiento de la maquinaria y los estándares de diseño. Basándose en marcos de fabricación sostenible, este estudio también promueve la eficiencia energética, los diseños ecológicos y la integración modular en los sistemas de reciclaje. Este documento concluye proponiendo un modelo de reciclaje digitalmente optimizado e integrado por maquinaria, alineado con los principios de la economía circular para apoyar el desarrollo de infraestructuras de reprocesamiento de PVC preparadas para el futuro. Esta revisión sirve como un recurso integral para investigadores, profesionales y responsables de políticas, avanzando en el reciclaje sostenible de polímeros.
Descripción
El reciclaje de cloruro de polivinilo (PVC) presenta desafíos y oportunidades de ingeniería significativos, particularmente en lo que respecta a la integridad del material, la eficiencia energética y la integración en sistemas de fabricación circular. Esta revisión sistemática evalúa los avances recientes en innovaciones mecánicas, estrategias de herramientas y tecnologías inteligentes que están transformando el reciclaje de PVC. Se hace hincapié en soluciones impulsadas por maquinaria, incluyendo trituradoras de alta eficiencia, granuladores, moldes de extrusión y sistemas de clasificación avanzados que emplean imágenes hiperespectrales y robótica. Esta revisión también explora tecnologías de reciclaje químico, como la pirólisis, la gasificación y la extracción de fluidos supercríticos, para gestionar la contaminación y la eliminación de aditivos. Se destaca la integración de tecnologías de la Industria 4.0, en particular los gemelos digitales y la inteligencia artificial, por su papel en el mantenimiento predictivo, la garantía de calidad en tiempo real y la optimización de procesos. Se aplica un enfoque combinado de PRISMA y mapeo ontológico para clasificar las vías tecnológicas y las estrategias de optimización del ciclo de vida. Se examinan las limitaciones críticas de ingeniería, incluyendo la degradación térmica, la lixiviación de aditivos y la heterogeneidad de las materias primas, junto con innovaciones emergentes, como la fabricación aditiva y la despolimerización asistida por microondas, que ofrecen soluciones escalables y de bajas emisiones. Se analizan instrumentos regulatorios, como REACH y la Responsabilidad Ampliada del Productor (EPR), por su influencia en el cumplimiento de la maquinaria y los estándares de diseño. Basándose en marcos de fabricación sostenible, este estudio también promueve la eficiencia energética, los diseños ecológicos y la integración modular en los sistemas de reciclaje. Este documento concluye proponiendo un modelo de reciclaje digitalmente optimizado e integrado por maquinaria, alineado con los principios de la economía circular para apoyar el desarrollo de infraestructuras de reprocesamiento de PVC preparadas para el futuro. Esta revisión sirve como un recurso integral para investigadores, profesionales y responsables de políticas, avanzando en el reciclaje sostenible de polímeros.