Gazificare cu arc plasmatic (PAG), tehnologie de tratare a deșeurilor care folosește o combinație de electricitate și temperaturi ridicate pentru a transforma deșeurile municipale (gunoi sau gunoi) în produse secundare utilizabile fără ardere (ardere). Deși tehnologia este uneori confundată cu incinerarea sau arderea gunoiului, gazificarea cu plasmă nu arde deșeurile așa cum o fac incineratorii. În schimb, transformă deșeurile organice într-un gaz care conține încă toată energia chimică și termică și transformă deșeurile anorganice într-un pahar vitrificat inert numit zgură. Procesul poate reduce volumul deșeurilor trimise la depozitele de deșeuri și poate genera electricitate.
Proces
În procesul PAG, un gazificator cu arc electric trece un curent electric de înaltă tensiune prin doi electrozi, creând un arc între ei. Gazul inert, care este sub presiune ridicată, trece apoi prin arcul electric într-un recipient sigilat (numit convertor de plasmă) de deșeuri. Temperaturile din coloana arcului pot ajunge la mai mult de 14.000 ° C (25.000 ° F), care este mai cald decât suprafața Soarelui. Expunând astfel de temperaturi, majoritatea deșeurilor sunt transformate în gaze constând în elemente de bază, în timp ce moleculele complexe sunt sfărâmate în atomi individuali.
Produsele secundare de gazeificare cu arc plasmatic constau în următoarele:
-
Syngas, care este un amestec de hidrogen și monoxid de carbon. Deșeurile, inclusiv materialele plastice, conțin cantități mari de hidrogen și monoxid de carbon, iar rata de conversie a acestor materiale în syngas poate depăși 99%. Înainte ca syngele să poată fi folosite pentru putere, trebuie curățate de materiale nocive, cum ar fi clorura de hidrogen. Odată curățate, syngele poate fi ars ca gazul natural, o porție urmând să alimenteze instalația de gazeificare cu arc de plasmă, iar restul să fie vândute companiilor de utilități, care o folosesc în principal pentru producerea de energie electrică.
-
Zgura, care este un reziduu asemănător cu obsidianul, poate fi curățată de contaminanți, inclusiv metale grele, cum ar fi mercur și cadmiu, și prelucrată în cărămizi și pietriș sintetic.
-
Căldură reziduală, care emană din proces și poate fi utilizată pentru producerea aburului pentru generarea electrică.
Compoziția fluxului de deșeuri poate afecta eficacitatea procedurii de gazificare. Gunoiul cu conținut ridicat de materiale anorganice, cum ar fi metale și deșeuri de construcții, va produce mai puține syngas, care este cel mai valoros produs secundar și mai multă zgură. Din acest motiv, în anumite setări poate fi utilă presortarea fluxului de deșeuri. Dacă deșeurile pot fi mărunțite înainte de a intra în camera de gazificare, eficiența PAG este îmbunătățită.
Cost economic și beneficiu
PAG pare să ofere un potențial semnificativ pentru reducerea deșeurilor de deșeuri și transformarea gunoiului în produse utile. Cu toate acestea, costurile sale și impactul asupra mediului cert, au depus eforturi complicate pentru construirea de instalații PAG. Îngrășarea gunoiului din depozitele de deșeuri rămâne relativ ieftină în comparație cu utilizarea PAG pentru a reduce deșeurile solide care locuiesc acolo. (Un studiu din 2007 privind depozitele de deșeuri din Hamilton, Ontario, Canada, a notat că costurile pentru municipalități au fost de 35 de dolari pe tonă pentru îngroparea deșeurilor, comparativ cu 170 de dolari pe tonă pentru procesarea PAG.)
Facilitățile mici funcționează în mai multe țări pentru a arunca materiale periculoase, cum ar fi armele chimice și cenușa incineratorului. Printre cele mai notabile instalații experimentale se numără uzinele de la Universitatea Națională Cheng Kung din Taiwan, din Tainan City, care procesează 3-5 tone metrice (3,3–5,5 tone scurte) de deșeuri pe zi, și Utashinai, Japonia, care procesează 150 de tone metrice (165 tone scurte) pe zi. Au fost propuse mai multe instalații la scară largă în Statele Unite și în alte țări; cu toate acestea, dezvoltarea unor facilități mai mari, la nivel municipal, nu a progresat în stadiul pilot. Chiar dacă instalațiile la scară largă nu sunt construite, susținătorii spun că tehnologia poate fi deosebit de rentabilă pentru manipularea deșeurilor medicale și a rafinăriilor și a materialelor de construcție, deoarece comandă taxe mari de eliminare pentru operator și produc niveluri ridicate de căldură care pot fi utilizate pentru produce electricitate.
