LOS R.S.D. La basura es un problema global, pero nosotros nos

LOS R.S.D.
La basura es un problema global, pero nosotros nos referimos a nivel Comunal,
con una mirada provincial ya que los costos de transporte y disposición final
generan importantes déficit y este año se cierra los 2 últimos vertederos de
basura en la provincia, recolectándose 70 toneladas por día y aquí damos una
posible solución.
Con la elaboración de dicho proyecto nuestro objetivo es crear conciencia en la
población utilizando nuestros desechos para crear otra fuente de energía, libre de
cualquier tipo de contaminante.
OBJETIVO GENERAL
Demostrar la reutilización de nuestra basura, y utilizarla como una fuente de
energía, por medio de la gasificación por plasma.
OBJETIVO ESPECIFICO
I- Utilizar la basura que produce nuestro distrito y sacarle el máximo de provecho.
II- Aprovechar los recursos que tenemos a mano, sin crearle problema o ningún
tipo de contaminante a nuestro ambiente.
III- Hacer notar una nueva fuente de energía para nuestro propio consumo,
dependiendo menos de los hidrocarburos.
DESARROLLO PROYECTO
Este proyecto de gasificación por plasma, se ejecutará en nuestra comunidad,
para fomentar la reutilización de todo lo que tenemos y fabricamos, ya que la
basura es un consecuente de todo lo que fabricamos.
Como es de nuestro entero conocimiento, uno de los temas de mayor connotación
de hoy en día, es la basura, ya que todos nos preguntamos o algún día nos
preguntaremos: Que hacer con tanta basura que producimos?
Aquí tenemos una alternativa:
El plasma es el cuarto estado de la materia ya sea orgánica e inorgánica.
Y esto en que nos ayuda el convertidor con nuestra basura? Y qué tipo de energía
se puede aprovechar?
Resulta que en un convertidor por plasma, lo que crea un es campo de energía
extremadamente intensa capaz de desintegrar cualquier tipo de basura, desde
pañales sucios hasta los residuos radioactivos. La electricidad circula entre medio
de un gas estable (nitrógeno puro o el aire ordinario), de esta forma le quita
electrones al aire, y los convierte en plasma. La corriente sigue corriendo de forma
continua a través del plasma recién formado, lo que crea luego un campo de
energía intensa muy parecido a un rayo. La energía radiante del plasma es tan
poderosa, que desintegra la basura en sus elementos constitutivos, desarmando
sus enlaces moleculares.
Y lo más interesante de todo el proceso es que es auto sustentable. El
Convertidor de Plasma toma electricidad de la corriente principal para poder
empezar, pero luego genera una fuente de gases a presión que hace girar unas
turbinas conectadas a dinamos que a su vez producen electricidad para poder
mantener funcionando al Convertidor. Pero no termina allí el tema. Ya que el
Convertidor genera gran cantidad de electricidad, mucha más de la que él
mismo necesita, así que el excedente se utilizaría para la distribución y consumo
en nuestra comunidad.
Este proceso tiene productos derivados: un cristal, que puede ser utilizado en
muchas aplicaciones, como por ejemplo: para baldosas de baño, o en el asfalto.
Otro producto es un gas de síntesis formado primariamente por hidrógeno y
monóxido de carbono, que puede ser convertido a una gran variedad de
combustibles, como el etanol, gas natural, o hidrógeno.
Todos conocemos los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. El
plasma es un cuarto estado que consiste en gas a altísima temperatura, como
mínimo, sobre los 1300 grados Celsius. En este estado las partículas están
ionizadas, es decir que tienen una carga eléctrica y por lo tanto les falta o sobra
uno o más electrones.
La gasificación por arco de plasma es un sistema relativamente nuevo que utiliza
energía eléctrica y altas temperaturas creadas por un gasificador de arco eléctrico.
Este mecanismo divide la basura dentro de un dispositivo llamado convertidor de
plasma entre gas elemental y desecho sólido. El proceso está diseñado para ser
un generador de electricidad neto (generar más energía del que consume) y
simultáneamente lograr reducir la cantidad de basura que terminaría en rellenos
sanitarios.
Es importante destacar que el reciclado sigue siendo la alternativa más
sustentable y la idea no es justificar la generación de mayores cantidades de
basura cuando estas plantas estén funcionando masivamente. La basura
acumulada en la actualidad ya es inmensa y lograr transformarla en energía y
materiales de construcción a gran escala sería muy positivo.
Como toda nueva tecnología, la lista de desafíos a superar es larga. Lograr
generar más energía de la que se consume no siempre es fácil y sobre todo es
clave lograr rentabilidad con la venta de electricidad
A diferencia de los incineradores que utilizan combustión para desintegrar la
basura, el plasma no produce oxidación de los materiales (estos no se queman).
El calor de los convertidores de plasma provoca pirolisis, un proceso a través del
cual se descompone la materia orgánica y la reduce. Las antorchas de plasma
operan en recintos cerrados y herméticos, evitando la combustión que requiere la
presencia de oxígeno.
.
Un proceso de gasificación por plasma, convierte todo tipo de desecho (gaseoso,
líquido o sólido) en un gas combustible compuesto fundamentalmente por
monóxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno y agua. Este gas combustible puede
utilizarse para generar energía eléctrica o ser convertido en combustible líquido
como etanol. El proceso es muy eficiente. Más del 99% de los desechos se
convierten en energía u otros productos vendibles. Las plantas típicas de
gasificación o incineración generan hasta un 30% de residuos que debe ser
transportado hasta un área de relleno. El proceso de Transformación Térmica usa
tecnología de arco de plasma de muy alta temperatura (hasta 4.400°C) para
“Gasificar” los materiales inorgánicos y convertirlos en un gas combustible cuya
capacidad calorífica es aproximadamente 1/3 de la del gas natural. El gas
combustible luego se limpia y enfría para poder ser utilizado en una turbina de gas
para generar electricidad o usado en un proceso de conversión de etanol. Los
materiales inorgánicos se convierten en material vítreo o metal reciclado.
La Gasificación por Plasma no es incineración y no quema los desechos. Es la
transformación de materiales que contienen carbono en una atmósfera pobre en
oxígeno usando una poderosa fuente externa de calor (plasma) para producir un
gas combustible que puede ser utilizado en otras aplicaciones. Pese a que las
temperaturas son muy superiores a las utilizadas en incineración, el material
orgánico no se quema porque no hay suficiente oxígeno. El proceso controla la
cantidad de oxígeno y permite que exista solamente el oxígeno suficiente para
producir monóxido de carbono. La materia orgánica se transforma en un gas
combustible compuesto por monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2).
Solamente se libera una pequeña cantidad de energía cuando se combinan las
moléculas de carbono y oxígeno. El monóxido de carbono aún contiene una
energía química considerable y puede ser utilizado de muchas maneras.
Proyecto Sirsel de la empresa Exal en la Comuna de La ligua
Resumen por tópicos de Gasificación de RSU (residuos sólidos urbanos) y NFU
(neumáticos fuera de uso)
1. Particularidades del sistema
a. Temperatura de Operación. La principal diferencia es que en la
segunda cámara los gases son quemados a NO MENOS de 1250 °C
siempre, y en general, por sobre los 1.300 °C. Otros sistemas de la
familia como la incineración y la pirolisis y la carbonización lo hacen
a temperaturas muy inferiores.
b. Los gases deben ser enfriados antes de liberados a la atmósfera,
donde se recupera el calor para generar agua caliente o energía
eléctrica.
c. El sistema favorece el reciclaje y recuperación de materiales en el
mesón de recepción de los residuos.
d. El sistema luego de encendido por primera vez utiliza el mismo
residuo sólido como combustible alcanzando a hacerse
absolutamente independiente del uso de combustible. Esta variable
dependerá de la humedad del RSU. Las unidades pueden incluir un
secador para llevar dicha humedad al mínimo y alcanzar la total
independencia. El secador se alimentará de la misma energía
generada por el gasificador.
e. Los plásticos así como los NFU son ideales para elevar la
temperatura del gasificador.
f. El problema de los NFU es de carácter mundial. Las empresas no
logran resolver de manera factible económicamente este problema.
Sin embargo, este sistema podría recibir todos los NFU de las zonas
cercanas para su alimentación eliminando este problema en gran
medida. En chile se estima se generan sobre 60.000 toneladas de
NFU. La mayor parte concentrados en la V, RM y VI regiones.
2. Gases de Salida
a. Dioxinas y furanos (organoclorados en general). La temida
generación de estos elementos se da en base a “precursores” como
anillos bencénicos o fenílicos quienes favorecen sus reacciones con
las moléculas de cloro a diferentes temperaturas entre 200 y 500 °C.
En general, hay pocos estudios concluyentes de modo que USACH
está interesada en demostrar la hipótesis estudiando la cinética de
estos elementos en el piloto. La tesis es: que los incineradores
actuales de quema a bajas temperaturas liberan muchos
precursores, de modo que en las etapas de enfriamiento de los
gases se favorece la formación de dioxinas y furanos; mientras que
el gasificador tomará estos gases resultantes de la quema a 850 °C y
los vuelve a quemar en una segunda etapa por sobre los 1.300 °C,
asegurando la destrucción total de los precursores bencénicos, de
modo que durante el enfriamiento de los gases no existirá los
elementos necesarios para la formación de estos organoclorados.
Los análisis realizados a la fecha así lo demuestran.
b. CO2 versus CH4. El gran desarrollo de soluciones para residuos
sólidos domiciliarios asociadas a rellenos sanitarios poseen el gran
problema de la eficiencia en la recolección del biogás. Las eficiencias
de esta recolección son más bien bajas de modo que grandes
cantidades de CH4 son emitidas a la atmósfera. Si consideramos que
el CH4 tiene un poder de Gas de Efecto Invernadero 20 veces más
alto que el de CO2, podemos ver que el efecto es más dañino, como
balance global de carbono. Si del carbono de la basura un 5% se
escapa como metano a la atmósfera el efecto invernadero ya es
mayor que haber reducido todo ese carbono en CO2
inmediatamente. En general las eficiencias en la recolección de
biogás en los rellenos es del orden del 50%.
c. Usos del CO2 del gasificador. 2 principales usos del CO2 a emitir son
su lavado y compresión a CO2-Líquido el cual tiene valor comercial
para su uso en bebidas o como refrigerante. A partir de él se puede
generar un segundo producto conocido como hielo seco que se
utiliza en el lavado de instalaciones mineras y camiones de la gran
minería, reduciendo el consumo de agua de las empresas mineras y
resultando en un balance global favorable ya que baja el uso de
combustibles fósiles en procesos de desalinización y bombeo de las
aguas hacia las faenas mineras. La energía para este proceso se
puede obtener del mismo calor que se le retira al gasificador,
completando el ciclo.
d. Usos del CH4. El proceso de gasificación puede perfectamente incluir
posterior a sus etapas de recuperación y reciclaje, el retiro de aquella
materia orgánica de “buena calidad” para no ser gasificada sino que
ingresada a un reactor anaerobio para la generación de biogás
(incluso dicha separación podría ser derivada a la generación de
bioetanol), el cual poseerá un 60% de metano. Con este es posible
generar energía para otros usos como la purificación de agua o
desalinización de agua de mar, entre otros. Los balances de masa y
energía deben ser realizados a partir, idealmente, de pilotajes a
buena escala, debido a que las eficiencias resultan siempre mucho
menores que en el papel, y de ellas dependen directamente los
costos reales de los procesos y sus inversiones.
3. Sistemas de control
a. La primera restricción y análisis de fondo se desarrollará durante el
proceso del SEA para cada proyecto y localidad de maneras puntual
y específica. En este proceso se demostrarán las seguridades que el
sistema aporta. Ya en Brasil estamos en este proceso en el estado
de San Pablo, que posee restricciones ambientales asimilables a las
del medio Chile, incluido Santiago.
b. Los sistemas de control y monitoreo son obligatorios de modo que se
contará con todos los elementos de análisis en línea de los gases
para todos los parámetros exigidos y para aquellos que se
consideren importantes y no estén incluidos aún en la legislación
nacional.
c. La USACH será el elemento contraparte técnica para estudiar el
sistema y sus procesos y monitorear y analizar los resultados de
interés: eficiencias, gases, energía generada, cinéticas de
organoclorados, etc.