Depolimeryzacja termiczna to przemysłowy proces rozkładu różnych materiałów odpadowych na produkty naftowe. Obejmuje to poddanie materiałów działaniu wysokich temperatur i ciśnienia w obecności wody, a tym samym zainicjowanie procesu znanego jako piroliza wodna. Rezultatem jest depolimeryzacja długołańcuchowych polimerów materiałów do krótkołańcuchowych monomerów, w tym przypadku węglowodorów ropopochodnych. Jest to znacznie przyspieszone sztuczne odwzorowanie procesu, który utworzył paliwa kopalne w przyrodzie. Szeroka gama produktów odpadowych, znanych jako surowce, może być wykorzystywana w procesach depolimeryzacji termicznej, w tym tworzyw sztucznych i materiałów z biomasy.
Proces depolimeryzacji termicznej (TDP) istnieje od około 70 lat, ale nie był uważany za wykonalny aż do końca lat 1990. XX wieku. Ten brak żywotności był wynikiem niedopuszczalnej energii zwracanej na wskaźniku energii zainwestowanej (EROEI), tj. pomiarze ilości energii pobranej do wytworzenia energii wyjściowej. Wczesne metody wymagały znacznie więcej energii do wytworzenia niż produkcja energii, ale utorowały drogę nowoczesnym systemom, które charakteryzują się oceną EROEI na poziomie 6.67, czyli około 85 jednostek wyprodukowanej energii na każde 15 zużytych. Konwencjonalna rolnicza produkcja biodiesla i etanolu charakteryzuje się oceną około 4.2, dzięki czemu proces depolimeryzacji termicznej jest atrakcyjną opcją. Oprócz wydajności system ma kilka innych zalet, w tym rozkładanie zanieczyszczeń metalami ciężkimi na nieszkodliwe tlenki oraz niszczenie trucizn organicznych i prionów odpowiedzialnych za choroby szalonych krów i Creutzfeldta-Jakoba.
W praktyce proces pirolizy wodnej w sercu depolimeryzacji termicznej jest dość prosty. Surowce są najpierw mielone na małe kawałki i mieszane z wodą. Mieszaninę następnie ogrzewa się do 482°F (250°C) przez około 15 minut w naczyniu ciśnieniowym. Wytworzona para podnosi ciśnienie w naczyniu do około 600 funtów na cal kwadratowy (PSI), które pod koniec procesu ogrzewania jest szybko uwalniane. Powoduje to odparowanie wody lub szybkie odparowanie, pozostawiając pozostałości ciał stałych i surowych węglowodorów.
Składniki te są oddzielane, a węglowodory zbierane do dalszej rafinacji. Obejmuje to dalszą obróbkę termiczną do 930°F (500°C) i sortowanie metodą destylacji frakcyjnej. Rezultatem są lekkie i ciężkie frakcje benzyny ciężkiej, nafty i oleju napędowego, które nadają się do produkcji kilku gatunków oleju opałowego. Pozostałości stałe pozostałe po wstępnej obróbce termicznej można wykorzystać jako nawozy, filtry, paliwo glebowe i węgiel aktywny do oczyszczania ścieków.
Lista odpowiednich surowców TDP jest obszerna i obejmuje odpady z tworzyw sztucznych, opony, pulpę drzewną, odpady medyczne i raczej niesmaczne produkty uboczne, takie jak podroby z indyka i osady ściekowe. Wydajność procesu depolimeryzacji termicznej jest dodatkowo zwiększana przez fakt, że produkty uboczne procesu, takie jak metan, którego nie można rozłożyć przez depolimeryzację, są gromadzone i wykorzystywane do zasilania generatorów turbinowych w celu produkcji energii elektrycznej dla obiektu lub odsprzedaży. Metan ma również potencjał jako biogaz, zielona alternatywa dla konwencjonalnej benzyny.