211service.com
Śmieci wchodzące, megawaty wychodzące
W tym tygodniu radcy miejscy w Ottawie w Ontario jednogłośnie zatwierdzili nowy zakład przetwarzania odpadów na energię, który zamieni 400 ton śmieci dziennie w 21 megawatów energii elektrycznej netto, co wystarczy do zasilenia około 19 000 domów. Zamiast spalać śmieci w celu generowania ciepła, jak w przypadku spalarni, obiekt zaproponowany przez z siedzibą w Ottawie Grupa PlascoEnergy wykorzystuje palniki elektryczno-plazmowe do zgazowania odpadów komunalnych i pozyskuje gaz do wytwarzania energii elektrycznej.
Łatwe przeglądanie: Według kanadyjskiego dewelopera PlascoEnergy, zakłady zgazowania, które przekształcają odpady komunalne w energię i produkty uboczne, mogą być budowane przysadziście i bez stosów. Rendering tego artysty pokazuje obiekt o wydajności 400 ton dziennie, który PlascoEnergy planuje wybudować w Ottawie, stolicy Kanady.
W Europie i Azji zbudowano kilka zakładów zgazowania odpadów w energię, gdzie składowanie jest trudniejsze, a energia historycznie bardziej kosztowna. Ale zakład PlascoEnergy byłby pierwszym dużym tego typu obiektem w Ameryce Północnej. Rentowność firmy zależy od jej zdolności do wykorzystania procesu zgazowania w chłodniejszej temperaturze w celu obniżenia kosztów, a także od wzrostu opłat za energię i napiwków w celu zapewnienia wysokich przychodów.
Zatwierdzenie PlascoEnergy było ostatnim z szeregu pozytywnych zmian w projektach zgazowania odpadów w ostatnich tygodniach. W zeszłym miesiącu Hawaje uzyskały obligacje o wartości 100 milionów dolarów na sfinansowanie zakładu przetwarzania odpadów w energię przy użyciu technologii palnika plazmowego od Plazma Westinghouse'a , z siedzibą w Madison, PA, która jest już zatrudniona w dwóch dużych japońskich zakładach przetwarzania odpadów. Tymczasem konkurent z Bostonu Błogosławieństwo poinformował o udanym rozwoju pilotażowego zakładu produkującego 10 ton ton dziennie w New Bedford w stanie Massachusetts, który wykorzystuje roztopione żelazo do rozkładu odpadów.
Większość zakładów zgazowania działa na zasadzie poddawania odpadów działaniu ekstremalnego ciepła przy braku tlenu. W tych warunkach odpady rozkładają się, tworząc mieszankę wodoru i tlenku węgla zwaną gazem syntezowym, którą można spalać w turbinach i silnikach. To, co powstrzymywało tę technologię w Ameryce Północnej, to wysokie koszty operacyjne. Elektrownie plazmowe, wykorzystując potężne prądy elektryczne do wytworzenia supergorącej plazmy, która katalizuje rozkład odpadów, zużywają większość wytwarzanej energii. W rezultacie celem zakładów zgazowania plazmowego było po prostu niszczenie niebezpiecznych odpadów. Tak naprawdę nie myślano o zdolności do produkcji energii netto, mówi dyrektor generalny PlascoEnergy Rod Bryden.
Firma PlascoEnergy zaczęła przyglądać się procesowi zgazowania stałych odpadów komunalnych pięć lat temu, kiedy w drodze symulacji ustaliła, że chłodniejsze palniki plazmowe mogą wykonać tę pracę. Jak mówi Bryden, ilość ciepła wymagana do oddzielenia gazów od ciał stałych była znacznie mniejsza niż ilość dostarczana, gdy celem było po prostu zniszczenie materiału. PlascoEnergy przetestowało modele w swoim pilotażowym zakładzie produkującym 5 ton metrycznych dziennie w Castellgali w Hiszpanii (współpracującym z Hera Holdings, drugim co do wielkości przedsiębiorstwem zajmującym się utylizacją odpadów w Hiszpanii). W styczniu firma rozpoczęła zakrojone na szeroką skalę próby w zakładzie demonstracyjnym, ważącym 100 ton dziennie, zbudowanym we współpracy z miastem Ottawa.
Oto jak to działa. Najpierw usuwane są metale luzem, a reszta rozdrobnionych odpadów trafia do komory zgazowania o temperaturze 700ºC. Większość z nich ulatnia się w złożoną mieszankę gazów i unosi się w kierunku palnika plazmowego działającego w temperaturze 1200ºC – znacznie poniżej 3000 do 5000ºC stosowanej w przypadku niebezpiecznych odpadów. Plazma redukuje złożoną mieszankę do kilku prostych gazów, takich jak para wodna, tlenek węgla i wodór, a także do różnych zanieczyszczeń, takich jak rtęć i siarka; kolejne systemy oczyszczania usuwają parę i rtęć oraz wypłukują sadzę, zanim gaz syntezowy zostanie wysłany do generatora silnika spalinowego wewnętrznego spalania.
Odpady, które nie ulatniają się, tworzą stały żużel i opadają na dno komory zgazowania. Żużel jest następnie przepychany do innego palnika plazmowego, który usuwa pozostały węgiel w żużlu przed jego schłodzeniem i zeszkleniem. Powstałe szkło można mieszać z nawierzchnią asfaltową lub cementem.
Zgodnie z umową z Ottawą, PlascoEnergy pokryje szacunkowe 125 milionów dolarów potrzebne do budowy zakładu, który może działać w ciągu trzech lat, podczas gdy miasto będzie płacić tylko standardowe opłaty napiwkowe – rzędu 60 dolarów za tonę metryczną.
Ze-gen planuje uniknąć wyzwania, jakim jest obsługa złożonych odpadów komunalnych, koncentrując się najpierw na łatwiejszym w obsłudze surowcu: odpadach drewnianych z budowy i rozbiórki. Firma złożyła siedem patentów dotyczących technologii zgazowania stopionego metalu i procesu przetwarzania odpadów w gaz syntezowy, ale sam sprzęt jest standardem dla przemysłu stalowego, który wykorzystuje roztopione żelazo do katalitycznego usuwania zanieczyszczeń z rudy. Zakład pilotażowy Ze-gen przetwarza odpady drzewne przy użyciu standardowego, podgrzewanego elektrycznie tygla przemysłowego, pełnego roztopionego żelaza.
Prezes Ze-gen, Bill Davis, szacuje, że pełnowymiarowa elektrownia, tylko nieco większa niż komercyjna elektrownia PlascoEnergy, będzie wytwarzać wystarczająco dużo gazu syntezowego, aby wyprodukować 30 megawatów energii elektrycznej, ale mówi, że gaz syntezowy ma również wystarczającą jakość, aby można go było wykorzystać w innych zastosowaniach. Jako przykłady podaje syntetyczną benzynę, produkcję oleju napędowego i zastosowania rafineryjne.