Termična depolimerizacija je industrijski proces za razgradnjo različnih odpadnih materialov v surove naftne produkte. To vključuje izpostavljanje materialov visokim temperaturam in tlaku v prisotnosti vode, s čimer se sproži proces, znan kot vodna piroliza. Rezultat je depolimerizacija dolgoverižnih polimerov materialov v kratkoverižne monomere, v tem primeru naftne ogljikovodike. To je močno pospešena umetna upodobitev procesa, ki je v naravi tvoril fosilna goriva. V procesih toplotne depolimerizacije, vključno s plastiko in materiali iz biomase, se lahko uporablja širok spekter odpadnih proizvodov, znanih kot surovine.
Proces toplotne depolimerizacije (TDP) obstaja že približno 70 let, vendar se je štel za izvedljivega šele v poznih devetdesetih letih. To pomanjkanje sposobnosti preživetja je bilo posledica nesprejemljive vrnjene energije na oceno vložene energije (EROEI), tj. merjenja količine energije, ki je bila potrebna za proizvodnjo energije. Zgodnje metode so zahtevale veliko več energije za proizvodnjo kot izhodna energija, vendar so utrle pot za sodobne sisteme, ki imajo oceno EROEI 1990 ali približno 6.67 enot proizvedene energije za vsakih 85 porabljenih. Konvencionalna kmetijska proizvodnja biodizla in etanola ima oceno približno 15, zaradi česar je postopek toplotne depolimerizacije privlačna možnost. Poleg svoje učinkovitosti ima sistem še več drugih prednosti, vključno z razgradnjo onesnaženja s težkimi kovinami v neškodljive okside ter uničenjem organskih strupov in prionov, odgovornih za nore krave in bolezni Creutzfeldt-Jakob.
V praksi je postopek vodne pirolize v središču toplotne depolimerizacije dokaj preprost. Surovine se najprej zmeljejo na majhne koščke in pomešajo z vodo. Zmes nato segrevamo na 482°F (250°C) približno 15 minut v tlačni posodi. Ustvarjena para dvigne tlak v posodi na približno 600 funtov na kvadratni palec (PSI), ki se na koncu postopka segrevanja hitro sprosti. To povzroči, da voda ugasne ali hitro izhlapi, tako da za seboj pustijo preostale trdne snovi in surove ogljikovodike.
Te sestavine se ločijo in ogljikovodiki zberejo za nadaljnjo rafiniranje. To vključuje nadaljnjo toplotno obdelavo do 930°F (500°C) in razvrščanje s frakcijsko destilacijo. Rezultat so lahke in težke frakcije nafte, kerozina in plinskega olja, ki so primerne za proizvodnjo več vrst kurilnega olja. Preostale trdne snovi, ki ostanejo po začetni toplotni obdelavi, se lahko uporabijo kot gnojila, filtri, zemeljska goriva in aktivno oglje za čiščenje odpadne vode.
Seznam surovin, ki so primerne za TDP, je obsežen in vključuje odpadno plastiko, pnevmatike, lesno kašo, medicinske odpadke in precej neprijetne stranske proizvode, kot so puranje drobovine in blato iz kanalizacije. Učinkovitost procesa termične depolimerizacije je dodatno povečana z dejstvom, da se stranski produkti procesa, kot je metan, ki jih ni mogoče razgraditi z depolimerizacijo, zbirajo in uporabljajo za napajanje turbinskih generatorjev za proizvodnjo električne energije za objekt ali nadaljnjo prodajo. Metan ima potencial tudi kot bioplin, zelena alternativa običajnemu bencinu.