Gasificación por arco de plasma (PAG), tecnología de tratamiento de residuos que utiliza una combinación de electricidad y altas temperaturas para convertir los residuos municipales (basura o basura) en subproductos utilizables sin combustión (combustión). Aunque la tecnología a veces se confunde con incinerar o quemar basura, la gasificación por plasma no quema los desechos como lo hacen los incineradores. En cambio, convierte los desechos orgánicos en un gas que todavía contiene toda su energía química y térmica y convierte los desechos inorgánicos en un vidrio vitrificado inerte llamado escoria. El proceso puede reducir el volumen de residuos enviados a los vertederos y generar electricidad.
Proceso
En el proceso PAG, un gasificador de arco eléctrico pasa una corriente eléctrica de muy alto voltaje a través de dos electrodos, creando un arco entre ellos. El gas inerte, que está bajo alta presión, pasa a través del arco eléctrico a un recipiente sellado (llamado convertidor de plasma) de materiales de desecho. Las temperaturas en la columna de arco pueden alcanzar más de 14,000 ° C (25,000 ° F), que es más caliente que la superficie del Sol. Expuestos a tales temperaturas, la mayoría de los desechos se transforman en gas que consta de elementos básicos, mientras que las moléculas complejas se desgarran en átomos individuales.
Los subproductos de la gasificación por arco de plasma consisten en lo siguiente:
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Syngas, que es una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono. Los materiales de desecho, incluidos los plásticos, contienen altas cantidades de hidrógeno y monóxido de carbono, y la tasa de conversión de esos materiales en gas de síntesis puede superar el 99 por ciento. Antes de que el gas de síntesis se pueda utilizar para obtener energía, debe limpiarse de materiales nocivos como el cloruro de hidrógeno. Una vez limpiado, el gas de síntesis puede quemarse como el gas natural, con una parte que alimentará la planta de gasificación por arco de plasma y el resto se venderá a compañías de servicios públicos, que también lo utilizan principalmente para producir electricidad.
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La escoria, que es un residuo sólido parecido a la obsidiana, puede limpiarse de contaminantes, incluidos metales pesados como el mercurio y el cadmio, y procesarse en ladrillos y grava sintética.
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Calor residual, que emana del proceso y puede usarse para producir vapor para la generación eléctrica.
La composición del flujo de residuos puede afectar la efectividad del procedimiento de gasificación. La basura con alto contenido de materiales inorgánicos, como metales y desechos de construcción, producirá menos gas de síntesis, que es el subproducto más valioso y más escoria. Por esa razón, puede valer la pena en ciertas configuraciones clasificar previamente el flujo de residuos. Si los desechos se pueden triturar antes de que entren en la cámara de gasificación, se mejora la eficiencia del PAG.
Costo económico y beneficio
PAG parece ofrecer un potencial significativo para reducir el desperdicio de vertederos y convertir la basura en productos útiles. Sin embargo, sus costos e inciertos impactos ambientales han complicado los esfuerzos para construir instalaciones de PAG. Enterrar basura en vertederos sigue siendo relativamente económico en comparación con el uso de PAG para reducir los desechos sólidos que residen allí. (Un estudio de 2007 de vertederos en Hamilton, Ontario, Canadá, señaló que el costo para los municipios era de $ 35 por tonelada para el entierro de residuos, en comparación con $ 170 por tonelada para el procesamiento de PAG).
Pequeñas instalaciones operan en varios países para deshacerse de materiales peligrosos como armas químicas y cenizas incineradoras. Entre las instalaciones experimentales más notables se encuentran las plantas de la Universidad Nacional Cheng Kung de Taiwán en la ciudad de Tainan, que procesa de 3 a 5 toneladas métricas (3.3 a 5.5 toneladas cortas) de desechos por día, y Utashinai, Japón, que procesa 150 toneladas métricas (165 toneladas cortas) por día. Se han propuesto varias instalaciones a gran escala en los Estados Unidos y otros países; sin embargo, el desarrollo de instalaciones municipales más grandes no ha progresado más allá de la etapa piloto. Incluso si no se construyen instalaciones a gran escala, los defensores dicen que la tecnología puede ser particularmente rentable para el manejo de desechos médicos y de refinería y materiales de construcción, ya que imponen altas tarifas de eliminación para el operador y producen altos niveles de calor que pueden utilizarse para produce electricidad.
