Termička depolimerizacija je industrijski proces za razgradnju raznih otpadnih materijala u sirove naftne derivate. To uključuje izlaganje materijala visokim temperaturama i tlaku u prisutnosti vode, čime se pokreće proces poznat kao vodena piroliza. Rezultat je depolimerizacija dugolančanih polimera materijala u kratkolančane monomere, u ovom slučaju naftne ugljikovodike. Ovo je uvelike ubrzano umjetno prikazivanje procesa koji je stvorio fosilna goriva u prirodi. Širok raspon otpadnih proizvoda, poznatih kao sirovine, može se koristiti u procesima toplinske depolimerizacije, uključujući plastiku i materijale od biomase.
Proces toplinske depolimerizacije (TDP) postoji otprilike 70 godina, ali se nije smatrao održivim sve do kasnih 1990-ih. Ovaj nedostatak održivosti bio je rezultat neprihvatljivog povrata energije na ocjenu uložene energije (EROEI), tj. mjerenja količine energije potrebne za proizvodnju energije. Rane metode zahtijevale su mnogo više energije za proizvodnju od izlazne energije, ali su utrle put za moderne sustave koji imaju ocjenu EROEI od 6.67, ili otprilike 85 jedinica proizvedene energije za svakih 15 potrošenih. Konvencionalna poljoprivredna proizvodnja biodizela i etanola ima ocjenu od oko 4.2, što proces termalne depolimerizacije čini atraktivnom opcijom. Osim svoje učinkovitosti, sustav ima nekoliko drugih prednosti, uključujući razbijanje kontaminacije teškim metalima u bezopasne okside i uništavanje organskih otrova i priona odgovornih za kravlje ludilo i Creutzfeldt-Jakobove bolesti.
U praksi je proces vodne pirolize u srcu toplinske depolimerizacije prilično jednostavan. Sirovine se prvo melju u male komadiće i miješaju s vodom. Smjesa se zatim zagrijava na 482°F (250°C) otprilike 15 minuta u posudi pod tlakom. Nastala para podiže tlak u posudi na približno 600 funti po kvadratnom inču (PSI) koji se na kraju procesa zagrijavanja brzo oslobađa. To uzrokuje bljesak vode ili brzo isparavanje, ostavljajući tako zaostale krute tvari i sirove ugljikovodike.
Ti se sastojci odvajaju, a ugljikovodici skupljaju za daljnje pročišćavanje. To uključuje daljnju termičku obradu do 930°F (500°C) i razvrstavanje frakcijskom destilacijom. Rezultati su laka i teška benzina, kerozin i frakcije plinskog ulja koje su prikladne za proizvodnju više vrsta loživog ulja. Preostale krute tvari koje preostaju nakon početne termičke obrade mogu se koristiti kao gnojiva, filteri, goriva za tlo i aktivni ugljen za pročišćavanje otpadnih voda.
Popis TDP prikladnih sirovina je opsežan i uključuje otpadnu plastiku, gume, drvnu celulozu, medicinski otpad i prilično neugodne nusproizvode kao što su iznutrice puretine i kanalizacijski mulj. Učinkovitost procesa toplinske depolimerizacije dodatno je poboljšana činjenicom da se nusprodukti procesa kao što je metan, koji se ne može razgraditi depolimerizacijom, skupljaju i koriste za napajanje turbinskih generatora za proizvodnju električne energije za postrojenje ili preprodaju. Metan također ima potencijal kao bioplin, zelena alternativa konvencionalnom benzinu.