Los procesos avanzados de reciclaje químico de polietilenos son similares a los empleados en la industria petroquímica, por ejemplo, pirólisis, gasificación, hidrogenación líquido-gas, ruptura de viscosidad y craqueo con vapor o catalítico. El craqueo catalítico y el reformado facilitan la degradación selectiva de los residuos plásticos. Los catalizadores sólidos como la sílice alúmina, las zeolitas ZSM-5 y los materiales mesoporosos convierten eficazmente las poliolefinas en combustible líquido, dando fracciones más ligeras en comparación con el craqueo térmico. El PE se utiliza como materia prima potencial para tecnologías de producción de combustible (gasolina). El PE se puede craquear térmicamente en gases, líquidos, ceras, compuestos aromáticos y carbón. Las cantidades relativas de fracción gaseosa y líquida dependen en gran medida del tipo de polímero utilizado. Los polímeros menos cristalinos o más ramificados son menos estables en la degradación térmica, por lo que se observa una mayor descomposición en PP, seguido de LDPE y HDPE. El PE (así como otros polímeros vinílicos) se degrada a través de un mecanismo de radicales libres de cuatro pasos: iniciación de radicales, despropagación (a diferencia de la propagación en el caso de la polimerización), transferencia de hidrógeno intermolecular e intramolecular seguida de escisión β (inicial paso en la química del craqueo térmico de hidrocarburos y la formación de radicales libres), y, por último, terminación radical. Los pasos de escisión β y abstracción de hidrógeno a menudo ocurren juntos en una secuencia de propagación de cadena. Es decir, un radical extrae un átomo de hidrógeno del reactivo para formar una molécula y un nuevo radical. Luego se rompe un enlace β en el centro radical (escisión β) para regenerar un radical de abstracción y producir una molécula con un doble enlace (una molécula con un doble enlace que involucra al átomo de carbono que había sido el centro radical). El tamaño de la muestra y la relación entre el área superficial y el volumen de la masa fundida tienen una influencia significativa en la velocidad y la importancia relativa de los diversos mecanismos de degradación del polímero. Hoy en día, crece el interés por desarrollar productos de valor añadido como los lubricantes sintéticos mediante la degradación térmica del PE y por el desarrollo de tecnologías de reciclaje de valor añadido, ya que aumentarán el incentivo económico para reciclar polímeros. Actualmente se utilizan varios métodos para el reciclaje químico, como el tratamiento químico directo que implica la gasificación, la fundición en un alto horno o en un horno de coque y la degradación por licuefacción. La principal ventaja del reciclaje químico es la posibilidad de tratar polímeros heterogéneos y contaminados con un pretratamiento limitado. Dado que las plantas petroquímicas tienen un tamaño mucho mayor (6 a 10 veces) que las plantas de fabricación de plástico, es esencial y aconsejable utilizar plantas petroquímicas para complementar su materia prima habitual mediante el uso de materia prima derivada de PSW.