Gasifikacija

INŽINIRANJE
GASIFIKACIJA 
GASIFIKACIJA
INŽINIRANJE

Ovo je stara i zagađujuća tehnologija koja se koristi za jednostavno spaljivanje smeća i otpada u domaćinstvu. Spaljivanje proizvodi ograničenu količinu topline koja se inače koristi za grijanje kotlova za proizvodnju pare za pogon parnih turbina za proizvodnju ograničenih količina električne energije. Ova tehnologija se više ne smatra održivom alternativom. Mnogi od tih starih objekata nadograđuju se na objekte za gasifikaciju.

GASIFIKACIJA 

Očito se misli da je to put budućnosti i u pogledu efikasnosti i u okruženju. Plinofikacija je fleksibilna i čista energetska tehnologija koja može pretvoriti različite sirovine u energiju, pomažući u smanjenju ovisnosti o izvorima energije na bazi ugljika, pružajući čisti alternativni izvor električne energije, đubriva, goriva i drugih korisnih nusproizvoda. Gasifikacija pretvara gotovo bilo koji materijal u upotrebljiv i efikasan plin (syngas). Singe se mogu koristiti za proizvodnju električne energije direktno, putem plinskih turbina ili se koriste za proizvodnju tečnih goriva, bio goriva, kao zamjena za prirodni plin (SNG) ili vodik. U svijetu djeluje više od 140 postrojenja za gasifikaciju. Devetnaest tih biljaka nalazi se u Sjedinjenim Državama. Očekuje se da će svjetski kapacitet za gasifikaciju porasti do 70% do 2015, a 80% tog rasta dogodiće se u Aziji. Postoje mnoge kompanije koje proizvode tehnologije gasifikacije. Postoje dve glavne vrste gasifikacije; Piroliz i luk plazme.

GASIFIKACIJA

Gasifikacija je ekološko rješenje ekološkog problema
Svijet se suočava s brzim rastom potrošnje energije, uporno visokim cijenama energije i izazovom za smanjenje emisije ugljičnog dioksida iz proizvodnje i proizvodnje električne energije. Nijedna pojedinačna tehnologija ili resurs ne mogu riješiti problem, ali gasifikacija može biti dio rješenja zajedno s obnovljivim izvorima energije kao što su programi vjetra i energetske učinkovitosti.
Plinofikacija može poboljšati američki i svjetski energetski portfelj istovremeno stvarajući manje emisija u zrak, koristeći manje vode i stvarajući manje otpada od većine tradicionalnih energetskih tehnologija. Bez obzira da li se koristi za proizvodnju električne energije, za proizvodnju zamjenskog prirodnog plina ili za proizvodnju velikog broja energetski intenzivnih proizvoda, gasifikacija ima značajne prednosti za okoliš u odnosu na konvencionalne tehnologije.

Gasifikacija pruža značajne koristi za životnu sredinu

Postrojenja za gasifikaciju proizvode značajno manje količine zagađivača zraka.
Gasifikacija može umanjiti utjecaj odlaganja otpada na okoliš jer otpadni proizvodi mogu koristiti kao sirovinu, stvarajući vrijedne proizvode od materijala koji bi se inače odlagali kao otpad.
Nusproizvodi plinifikacije nisu opasni i lako su tržišni.
Postrojenja za gasifikaciju koriste znatno manje vode od tradicionalne proizvodnje električne energije na ugalju i mogu se oblikovati tako da recikliraju svoju procesnu vodu, ne ispuštajući nijednu okolinu.
Ugljični dioksid (CO2) može se skupiti iz postrojenja za industrijsku plinifikaciju pomoću komercijalno dokazanih tehnologija. U stvari, od 2000. godine, postrojenje za prirodni gas Great Plains u Sjevernoj Dakoti bilježi istu količinu CO2 kao što bi elektrana na 400 MW uglja proizvela i slala taj CO2 plinovodom u Kanadu za poboljšanu obnovu nafte.
Gasifikacija nudi najčišća, najefikasnija sredstva za proizvodnju električne energije iz uglja i najnižu cijenu za hvatanje CO2 iz proizvodnje električne energije, navodi američko Ministarstvo energetike.

EKONOMSKE PREDNOSTI
Gasifikacija se može efikasno nadmetati u energetskim okruženjima visoke cijene za pružanje energije i proizvoda.
Gasifikacija se može koristiti za pretvaranje sirovina niže cijene, poput petokeja i uglja, u vrlo vrijedne proizvode poput električne energije, zamjenskog prirodnog plina, goriva, hemikalija i gnojiva. Na primjer, hemijsko postrojenje može gasificirati petkoke ili ugljen s visokim sumporom umjesto da koristi prirodni plin visoke cijene, a na taj način smanjuje svoje operativne troškove.
Iako je elektrana za gasifikaciju kapitalno intenzivna (poput bilo kojeg veoma velikog proizvodnog postrojenja), njeni operativni troškovi potencijalno su niži od konvencionalnih procesa ili postrojenja za loženje uglja, jer su postrojenja za gasifikaciju efikasnija i zahtijevaju manje opreme za kontrolu zagađenja. Uz stalna istraživanja i razvojna nastojanja i komercijalno iskustvo rada, troškovi ovih jedinica nastavit će se smanjivati.
Gasifikacija nudi široku fleksibilnost goriva. Postrojenje za gasifikaciju može varirati kombinaciju krute sirovine ili raditi na plinu ili tečnoj sirovini - što joj daje veću slobodu prilagođavanja cijeni i dostupnosti sirovina.
Sposobnost da se istovremeno proizvodi više visoko vrijednih proizvoda (poligeneracija) takođe pomaže postrojenju da nadoknadi kapital i operativne troškove. Pored toga, glavni nusproizvodi rasplinjavanja (sumpor i šljaka) lako su dostupni. Na primjer, sumpor se može koristiti kao gnojivo, a šljaka se može koristiti u izgradnji cestovnih dnova ili u krovnim materijalima.
Najsavremenija elektrana za gasifikaciju s komercijalno dostupnom tehnologijom može raditi sa efikasnošću u rasponu od 38-41 posto. Poboljšanje tehnologije sada u naprednom testiranju povećaće efikasnost na znatno više razine.
Gasifikacija može povećati domaća ulaganja i radna mjesta u prerađivačkoj industriji koja je u posljednje vrijeme u padu zbog visokih troškova energije.
Mnogi predviđaju da će elektranama na bazi uglja i drugim proizvodnim pogonima biti potrebno da prihvate i skladište CO2, ili da učestvuju na tržištu ugljičnih kapa i trguju. U ovom će slučaju projekti plinifikacije imati troškovnu prednost u odnosu na konvencionalne tehnologije. Dok će hvatanje i sekvestracija CO2 povećati troškove svih oblika proizvodnje energije, IGCC postrojenje može uhvatiti i komprimirati CO2 upola manje od troškova tradicionalne postrojenja za prah ugljena. Druge opcije zasnovane na gasifikaciji, uključujući proizvodnju motornih goriva, hemikalija, đubriva ili vodonika, da ih napišemo, imaju čak i niže troškove hvatanja i sabijanja ugljenika. To će pružiti značajnu ekonomsku i ekološku korist u svijetu ograničenom ugljikom. (Pogledajte Troškovi hvatanja ugljenika i kompresije.)
Gasifikacija može zamijeniti isparljivi prirodni plin kao gorivo ili sirovinu. Čitaj više.
Gasifikacija se koristi širom svijeta. Pročitajte više o ekonomiji gasifikacije u praksi.

Hemikalije i gnojiva
Proizvodnja energije gasifikacijom
Zamjena prirodnog plina
Vodonik za rafiniranje nafte
INDUSTRIJA GASIFIKACIJE
Budućnost gasifikacije
Hemikalije i gnojiva

Moderna gasifikacija korištena je u hemijskoj industriji od 1950-ih. Obično, hemijska industrija koristi gasifikaciju za proizvodnju metanola kao i hemikalija, poput amonijaka i uree, koji su temelj đubriva na bazi dušika. Većina postrojenja za gasifikaciju širom svijeta proizvode hemikalije i gnojiva. I dok se cijene prirodnog plina i nafte i dalje povećavaju, hemijska industrija razvija dodatna postrojenja za gasifikaciju ugljena kako bi stvorila ove osnovne kemijske blokove.
Kemijska kompanija Eastman pomogla je unaprijediti tehnologiju gasifikacije uglja za proizvodnju hemikalija u američkom postrojenju za proizvodnju uglja i hemijskih proizvoda Eastman u Kingsportu, Tennessee, pretvara appalahijski ugljen u metanol i acetil hemikalije. Postrojenje je počelo s radom 1983. godine i plinificiralo je oko 10 milijuna tona uglja uz stopu raspoloživosti nafte od 98 do 99 posto.

Proizvodnja energije gasifikacijom

Ugljen se može koristiti kao sirovina za proizvodnju električne energije gasifikacijom, koja se obično naziva integrisani kombinirani ciklus gasifikacije (IGCC). Ova posebna tehnologija iskorištavanja uglja omogućava kontinuiranu upotrebu ugljena bez visokog nivoa emisije u vazduh povezane sa konvencionalnim tehnologijama sagorevanja uglja. U elektranama za gasifikaciju, zagađivači u sifama se uklanjaju prije sagorijevanja u sirovinama u turbinama. Nasuprot tome, konvencionalne tehnologije sagorevanja uglja unose zagađivače nakon sagorijevanja, što zahtijeva čišćenje mnogo veće količine ispušnih plinova. To povećava troškove, smanjuje pouzdanost i stvara velike količine otpada nasipljenog sumporom koji se moraju odlagati na deponije ili u lagune.
Danas postoji 15 elektrana sa gasifikacijom koje uspješno funkcioniraju širom svijeta. U Sjedinjenim Državama postoje tri takve pogone. Postrojenja u Terre Haute, Indiani i Tampi na Floridi daju osnovnu električnu energiju, a treća, u državi Delaware City, Delaware daje električnu energiju rafineriji Valero. (Pogledajte Svjetski kapacitet za proizvodnju električne energije na bazi gasifikacije)

Zamjena prirodnog plina

Gasifikacija se može koristiti i za stvaranje zamjenskog prirodnog plina (SNG) iz uglja i drugih sirovina, dopunjavajući američke rezerve prirodnog plina. Pomoću reakcije „metanacije“, sinteze na bazi uglja - uglavnom ugljen monoksid (CO) i vodonik (H2) - mogu se profitabilno pretvoriti u metan (CH4). Skoro identičan uobičajenom prirodnom plinu, rezultirajući SNG može se isporučiti u američkom plinovodu i koristiti za proizvodnju električne energije, proizvodnju hemikalija / đubriva ili za grijanje domova i poduzeća. SNG će poboljšati sigurnost domaćeg goriva zamjenom uvoznog prirodnog plina koji se uglavnom isporučuje u obliku ukapljenog prirodnog plina (LNG).

Vodonik za rafiniranje nafte

Vodonik, jedna od dvije glavne komponente sinteze, koristi se u industriji rafinerije nafte za uklanjanje nečistoća iz benzina, dizela i mlaznog goriva, stvarajući na taj način čista goriva koja zahtijevaju državni i savezni propisi o čistom zraku. Vodonik se koristi i za nadogradnju teške sirove nafte. Istorijski gledano, rafinerije su koristile prirodni plin za proizvodnju ovog vodonika. Sada, s povećanjem cijene prirodnog plina, rafinerije traže alternativne sirovine za proizvodnju potrebnog vodika. Rafinerije mogu gasificirati ostatke male vrijednosti, poput naftnog koksa, asfalta, katrana i nešto masnog otpada iz procesa rafiniranja, kako bi se stvorio i potreban vodik te snaga i para potrebna za pokretanje rafinerije.
Transportna goriva
Gasifikacija se može koristiti za proizvodnju transportnih goriva iz naftnih pijeska, uglja i biomase. Pročitajte više o svakoj od ovih tehnologija.

INDUSTRIJA GASIFIKACIJE

Gasifikacija se pouzdano koristi u komercijalnim razmjerima širom svijeta više od 50 godina od strane hemijske, prerađivačke i gnojive te elektroindustrije više od 35 godina. Trenutno u svijetu postoji više od 340 postrojenja za gasifikaciju - sa više od 820 gasifiatora.
Devetnaest tih postrojenja za gasifikaciju nalazi se u Sjedinjenim Državama. (Pogledajte Postojeće postrojenja za gasifikaciju u SAD-u).

Budućnost gasifikacije

Očekuje se da će svjetski kapacitet za gasifikaciju rasti do 70 posto do 2015., a da će se 80 posto rasta dogoditi u Aziji. Glavni pokretači ovog očekivanog rasta su industrija hemijskih proizvoda, gnojiva i ugljenika do tečnosti u Kini, naftni pijesci u Kanadi, poligeneracija (vodik i energija ili kemikalije) i zamjenski prirodni plin u Sjedinjenim Državama, te prerada u Europi
. upotreba gasifikacije se širi. Nekoliko projekata gasifikacije je u izradi kako bi se osigurala para i vodonik za nadogradnju sintetičke sirove nafte u industriji naftnih pijeska u Kanadi. Pored toga, industrija papira istražuje na koji način se gasifikacija može upotrijebiti za njihovo efikasnije poslovanje i smanjenje toka otpada.
Brojni čimbenici doprinose rastućem interesu za gasifikaciju, uključujući isparljive cijene nafte i prirodnog plina, strože ekološke propise i sve veći konsenzus da će upravljanje energijom vjerojatno biti potrebno u proizvodnji električne energije i proizvodnji energije. (Pogledajte cijene energije u SAD-u).
Očekuje se da će Kina postići najbrži rast gasifikacije u svijetu. Od 2004. godine u Kini su licencirana i / ili izgrađena 29 novih postrojenja za gasifikaciju. Nasuprot tome, nema novih postrojenja za gasifikaciju su počeli operaciju u SAD-u od 2002.
U gasifikaciju industrije se očekuje da će značajno rasti u Sjedinjenim Američkim Državama, uprkos brojnim izazovima, uključujući i rastući troškovi gradnje i neizvjesnost oko poticaja i propisima politike.

GORIVA ZA TRANSPORT

Goriva za transport iz
naftnih pijeska Procjenjuje se da "naftni pijesak" u Alberti u Kanadi sadrži toliko obnovljive nafte (u obliku bitumena) koliko i velika naftna polja u Saudijskoj Arabiji. Međutim, za pretvaranje ove sirovine u proizvode koji se mogu prodati potrebno je miniranje naftnih pijeska i rafiniranje dobivenog bitumena u transportna goriva. Proces rudarstva uključuje ogromne količine pare za odvajanje bitumena od pijeska, a proces rafiniranja zahtijeva velike količine vodika za nadogradnju “sirove nafte” do gotovih proizvoda. Ostaci procesa nadogradnje uključuju petkoks, deasfaltirana dna, ostatke vakuuma i asfalt / asfaltene - koji svi sadrže neiskorištenu energiju.
Tradicionalno, operateri naftnih pijeska koristili su prirodni plin za proizvodnju pare i vodika potrebnih za procese rudarstva, nadogradnje i rafiniranja. Međutim, brojni operatori uskoro će gasificirati petkokeks za isporuku potrebne pare i vodika. Gasifikacija ne samo da će istisnuti skupi prirodni plin kao sirovinu, već će omogućiti i ekstrakciju upotrebljive energije iz onoga što je inače proizvoda male vrijednosti (petcoke). Pored toga, crna voda iz procesa rudarstva i rafiniranja može se reciklirati u gasifitere koristeći sustav vlažnog hranjenja, smanjujući potrošnju svježe vode i troškove upravljanja otpadnom vodom. (To nije neprimjereno, jer tradicionalne operacije naftnog pijeska troše velike količine vode.)
Transport goriva iz
gasifikacije
U drugom procesu, takozvanom Metanol-Benzin (MTG), sinteze se najprije pretvaraju u metanol (komercijalno korišten postupak), a metanol se pretvara u benzin reakcijom preko sloja katalizatora. Komercijalna tvornica MTG uspješno je funkcionirala u 80-ima i početkom 1990-ih na Novom Zelandu, a postrojenja su u razvoju u Kini, a u Sjedinjenim Državama
gorivo za transport iz
koristi se i kao osnova za pretvaranje biomase u gorivo za transport. Biomasa (poput poljoprivrednog otpada, trave ili drvnog otpada) pretvara se u sintetički plin gasifikacijom. Zatim se sintezni plin prenosi preko različitih vlasničkih katalizatora i pretvara u gorivo za transport, poput celuloznog etanola ili biodizela. Nekoliko postrojenja sa biomasom do tečnosti sada je u fazi izrade.

PIKROLIZA 
Piroliza je termo-hemijska razgradnja organskog materijala na povišenim temperaturama u nedostatku kiseonika. Piroliza se obično javlja pod pritiskom i na radnim temperaturama iznad 430 ° C (800 ° F). Riječ je skovana od elemenata grčkog porijekla pyr "vatra" i liza "razdvaja". Piroliza je poseban slučaj termolize i najčešće se koristi za organske materijale. Piroliza ili gasifikacija drveta, koja počinje na 200–300 ° C (390–570 ° F), i javlja se prirodno, na primer, kada vegetacija dođe u kontakt sa lavom u vulkanskim erupcijama. Općenito, pirolizom organskih tvari nastaju plinovi i tekućine koji ostavljaju čvrsti ostatak bogatije sadržajem ugljika. Ekstremna piroliza, koja kao ostatak ostavlja uglavnom ugljen, naziva se karbonizacija.

GIZIFIKACIJA PYROLYSISa

Pojednostavljeni prikaz hemije pirolize. 
Piroliza je termohemijska razgradnja organskog materijala na povišenim temperaturama u nedostatku kiseonika. Piroliza se obično javlja pod pritiskom i na radnim temperaturama iznad 430 ° C (800 ° F). Riječ je skovana od elemenata grčkog porijekla pyr "vatra" i liza "razdvaja".
Piroliza je poseban slučaj termolize i najčešće se koristi za organske materijale, što je tada jedan od procesa koji su uključeni u varenje. Piroliza drveta, koja počinje na 200–300 ° C (390–570 ° F), [1] javlja se, na primer, u požarima ili kada vegetacija dođe u kontakt sa lavom u vulkanskim erupcijama. Općenito, piroliza organskih tvari proizvodi plin i tekuće proizvode i ostavlja čvrsti ostatak bogatije sadržajem ugljika. Ekstremna piroliza, koja kao ostatak ostavlja uglavnom ugljen, naziva se karbonizacija.
Proces se uvelike koristi u hemijskoj industriji, na primjer, za proizvodnju drvenog uglja, aktivnog ugljena, metanola i drugih kemikalija iz drveta, za pretvaranje etilen-diklorida u vinil-klorid za proizvodnju PVC-a, za proizvodnju koksa iz uglja, za pretvaranje biomase u sindre, kako bi se otpad pretvorio u tvari za jednokratnu upotrebu i za pretvaranje ugljikovodika srednje težine iz nafte u lakše poput benzina. Ove specijalizovane upotrebe pirolize mogu se nazvati raznim imenima, poput suve destilacije, destruktivne destilacije ili pucanja.
Piroliza takođe igra važnu ulogu u nekoliko postupaka kuhanja, kao što su pečenje, prženje, roštilj i karamelizacija. A to je alat hemijske analize, na primjer u masenoj spektrometriji i u datiranju na ugljik-14. Doista, mnoge važne hemijske supstance, poput fosfora i sumporne kiseline, prvi su put dobijene ovim postupkom. Pretpostavlja se da se piroliza odvija tokom katageneze, pretvaranja zakopane organske materije u fosilna goriva. To je takođe osnova pirografije.
U svom procesu balzamiranja, stari Egipćani su koristili mješavinu tvari, uključujući metanol, koje su dobijali pirolizom drva.
Piroliza se razlikuje od drugih procesa visoke temperature poput izgaranja i hidrolize po tome što ne uključuje reakcije s kisikom, vodom ili bilo kojim drugim reagensom. U praksi nije moguće postići potpuno atmosferu bez kisika. Budući da je neki kisik prisutan u bilo kojem sistemu pirolize, dolazi do male količine oksidacije.
Izraz se također primjenjivao za razgradnju organskog materijala u prisustvu pregrijane vode ili pare (vodena piroliza), na primjer u parnom krekiranju nafte.
Pojava i upotreba
Piroliza je obično prva hemijska reakcija koja nastaje izgaranjem mnogih čvrstih organskih goriva, poput drveta, tkanina i papira, komunalnog otpada, ali i nekih vrsta plastike. U drvenoj vatri vidljivi plamenovi nisu nastali izgaranjem samog drveta, već plinovima koji se oslobađaju njegovom pirolizom; budući da je gorenje žetve bez plamena sagorijevanje čvrstog ostatka (ugljena) koji je za sobom ostavio. Dakle, piroliza uobičajenih materijala poput drveta, plastike i odjeće izuzetno je važna za sigurnost od požara i gašenje požara.
kuhanja
nastaje kada je hrana izložena dovoljno visokim temperaturama u suhom okruženju, kao što su pečenje, pečenje, tost, roštilj, itd. To je kemijski proces odgovoran za stvaranje zlatno-smeđe kore u hrani pripremljenoj tim metodama .
U normalnom kuvanju, glavne komponente hrane koje trpe pirolizu su ugljeni hidrati (uključujući šećere, skrob i vlakna) i proteine. Piroliza masti zahtijeva znatno veću temperaturu, a budući da proizvodi toksične i zapaljive proizvode (poput akroleina) obično se izbjegava u uobičajenom kuhanju. Može se, međutim, dogoditi prilikom roštiljanja masnog mesa preko vrućeg ugljena.
Iako se kuhanje obično izvodi na zraku, temperature i okolišni uvjeti su takvi da nije bilo nikakvog sagorijevanja izvornih tvari ili njihovih produkata raspada. Konkretno, piroliza proteina i ugljikohidrata započinje pri temperaturama znatno nižim od temperature paljenja čvrstog ostatka, a isparljivi podproizvodi previše se razrjeđuju u zraku da bi se zapalili. (U flambé posudama, plamen se uglavnom postiže izgaranjem alkohola, dok kora nastaje pirolizom kao u pečenju.)
Piroliza ugljikohidrata i proteina zahtijeva temperature znatno veće od 100 ° C (212 ° F), pa pirolizu čini ne pojavljuju se sve dok je prisutna slobodna voda, npr. u kipućoj hrani - čak ni u šporetu pod pritiskom. Kada se zagrevaju u prisustvu vode, ugljeni hidrati i proteini trpe postepenu hidrolizu, a ne pirolizu. Zapravo, za većinu namirnica piroliza je obično ograničena na vanjske slojeve hrane i započinje tek nakon što se ti slojevi osuše.
Temperature pirolize hrane su ipak niže od tačke vrelišta lipida, pa se piroliza javlja prilikom prženja u biljnom ulju ili sosu ili prženja mesa u vlastitoj masti.
Piroliza takođe igra bitnu ulogu u proizvodnji čaja od ječma, kafe i pečenih orašastih plodova poput kikirikija i badema. Budući da se sastoje uglavnom od suhih materijala, postupak pirolize nije ograničen na najudaljenije slojeve, već se proteže u cijelom materijalu. U svim tim slučajevima, piroliza stvara ili oslobađa mnoge tvari koje doprinose ukusu, boji i biološkim svojstvima konačnog proizvoda. Također može uništiti neke tvari toksične, neugodnog ukusa ili one koje mogu doprinijeti kvarenju.
Kontrolirana piroliza šećera koja počinje na 170 ° C (338 ° F) proizvodi karamelu, proizvod topiv u bež do smeđoj vodi koji se široko koristi u slastičarstvu i (u obliku boje karamele) kao sredstvo za bojenje bezalkoholnih pića i drugih industrijaliziranih prehrambeni proizvodi.
Čvrsti ostaci pirolize prolivene i raspršene hrane stvaraju smeđe-crnu inkrstu koja se često može vidjeti na posudama za kuhanje, peći i unutrašnjim površinama pećnica.

Ugljen
pirolize se koristi od davnina za pretvaranje drvo u ugalj u industrijskom nivou. Pored drveta, u procesu se mogu koristiti i piljevina i drugi drveni otpadni proizvodi.
Ugljen se dobija zagrijavanjem drva dok ne dođe do njegove potpune pirolize (karbonizacije), pri čemu ostaje samo ugljični i neorganski pepeo. U mnogim dijelovima svijeta drveni ugljen se još uvijek proizvodi poluindustrijski, spaljivanjem gomile drva koja je uglavnom bila pokrivena blatom ili ciglama. Toplina koja nastaje sagorevanjem dela drveta i isparljivih nusprodukata pirolizira ostatak gomile. Ograničena opskrba kisikom sprječava da gori i drveni ugljen. Modernija alternativa je zagrijavanje drva u hermetički zatvorenoj metalnoj posudi, koja znatno manje zagađuje i omogućava hlađenje hlapljivih proizvoda.
Izvorna vaskularna struktura drva i pore stvorene izlazećim plinovima kombiniraju se kako bi se stvorio lagan i porozan materijal. Započinjući s gustim materijalom sličnim drvetu, poput ljuske orašastih plodova ili breskve, dobiva se oblik drvenog uglja s posebno finim porama (a time i mnogo većom površinom pora), nazvan aktivni ugljen, koji se koristi kao adsorbens za široku raspon hemijskih supstanci.
nepuštene
organske pirolize, npr. Od požara za kuhanje, smatra se da su ključna sastavnica terapijskih tla povezanih s drevnim starosjedilačkim zajednicama Amazonskog sliva. Lokalni uzgajivači mnogo traže travastu terasu u odnosu na prirodno crveno tlo u regiji. Ulažu se napori da se ta tla ponovo dobiju pomoću biohala, čvrstog ostatka pirolize različitih materijala, uglavnom organskog otpada.
Biochar poboljšava teksturu tla i ekologiju tla, povećavajući njegovu sposobnost zadržavanja gnojiva i polako ih oslobađa. Prirodno sadrži mnogo mikrohranjivih sastojaka potrebnih biljkama, poput selena. Također je sigurnije od drugih „prirodnih“ gnojiva poput stajskog gnojiva i kanalizacije jer je dezinficirano na visokoj temperaturi, a pošto hranjive tvari oslobađa polako, u velikoj mjeri smanjuje rizik od onečišćenja podzemne vode.
Biochar se također razmatra za sekvestraciju ugljika, s ciljem ublažavanja globalnog zagrijavanja. Budući da piroliza sagoreva isparljive plinove, biocharchar emitira samo vodenu paru. Izgaranjem štetnih gasova može se stabilno oblikovati ugljik u zemlji koja se ostaje hiljadama godina.
Korozna
piroliza koristi se masovno kako bi se ugljen pretvorio u koks za metalurgiju, posebno za proizvodnju čelika. Koks se može proizvesti i iz čvrstog ostatka preostalog preradom nafte.
Ti početni materijali obično sadrže atome vodika, dušika ili kisika kombinirane s ugljikom u molekule srednje do velike molekulske težine. Proces stvaranja ili koksiranja koksa sastoji se u zagrijavanju materijala u zatvorenim posudama na vrlo visoke temperature (do 2.000 ° C ili 3.600 ° F), tako da se ti molekuli razgrade na lakše isparljive tvari, koje napuštaju posudu, i porozan, ali tvrd ostatak koji je uglavnom ugljik i anorganski pepeo. Količina isparljivih sastojaka varira s izvornim materijalom, ali obično je iznosi 25-30 mas.
Ugljična vlakna
Karbonska vlakna su karbonski filamenti koji se mogu koristiti za izradu vrlo čvrstih prediva i tekstila. Predmeti od karbonskih vlakana često se proizvode predenjem i tkanjem željenog predmeta iz vlakana odgovarajućeg polimera, a zatim piroliziranjem materijala na visokoj temperaturi (od 1.500–3.000 ° C ili 2.730–5.430 ° F).
Prva karbonska vlakna rađena su iz rajona, ali poliakrilonitril je postao najčešći polazni materijal.
Za svoje prve obradive električne svjetiljke, Joseph Wilson Swan i Thomas Edison koristili su karbonske filamente izrađene pirolizom pamučnih prediva i bambusovih krhotina.
Piroliza
biogoriva je osnova nekoliko metoda koje se razvijaju za proizvodnju goriva iz biomase, što može uključivati ​​ili usjeve uzgajane u tu svrhu ili biološke otpadne proizvode iz drugih industrija.
Iako se sintetičko dizelsko gorivo još uvek ne može proizvesti direktno pirolizom organskih materijala, postoji način da se dobije slična tečnost („bio-ulje“) koja se može koristiti kao gorivo, nakon uklanjanja dragocenih bio-hemikalija koje se mogu koristiti kao aditivi za hranu ili lijekovi. Veća učinkovitost postiže se takozvanom blistavom pirolizom, gdje se fino podijeljena sirovina brzo zagrijava na između 350 i 500 ° C (660 i 930 ° F) za manje od 2 sekunde.
Gorivo bio ulje koje nalikuje lakoj sirovoj nafti može se proizvesti i vodenom pirolizom iz mnogih vrsta sirovina, uključujući otpad iz svinje i puretine, postupkom koji se naziva termička depolimerizacija (što može uključivati ​​i druge reakcije osim pirolize).
Odlaganje plastičnog otpada
Bezvodna piroliza može se također koristiti za proizvodnju tečnog goriva slično dizelu iz plastičnog otpada.
Procesi
U mnogim se industrijskim primjenama proces vrši pod pritiskom i na radnim temperaturama iznad 430 ° C (806 ° F). Na primjer, za poljoprivredni otpad tipične su temperature od 450 do 550 ° C (840 do 1.000 ° F).
Vakuumska piroliza
Pri vakuumskoj pirolizi, organski materijal se zagreva u vakuumu kako bi se smanjila tačka ključanja i izbjegle nepovoljne hemijske reakcije. Koristi se u organskoj hemiji kao sintetičko sredstvo. Kod vakuumske termolize vakuuma ili FVT, vrijeme zadržavanja supstrata na radnoj temperaturi je ograničeno što je više moguće, opet kako bi se smanjile sekundarne reakcije.
Postupci pirolize biomase
Budući da je piroliza endotermična, predložene su različite metode za toplinu reaktivnih čestica biomase:
Djelomično izgaranje produkata biomase pomoću ubrizgavanja zraka. To rezultira nekvalitetnim proizvodima.
Direktan prijenos topline vrućim plinom, u idealnom slučaju proizvod koji se ponovno zagrijava i reciklira. Problem je osigurati dovoljno topline uz razumne brzine protoka plina.
Indirektni prenos toplote sa izmenjivim površinama (zid, cevi). Teško je postići dobar prijenos topline s obje strane površine za izmjenu topline.
Direktan prijenos topline s krutih krutih tvari: Čvrsti dijelovi prenose toplinu između plamenika i piroliznog reaktora. Ovo je efikasna, ali složena tehnologija.
Za brzu pirolizu biomasa se mora usitniti u sitne čestice, a izolacioni sloj šuma koji nastaje na površini reaktivnih čestica mora se kontinuirano uklanjati. Za pirolizu biomase predložene su sledeće tehnologije:
Fiksni kreveti korišteni su za tradicionalnu proizvodnju drvenog uglja. Loš, spor prijenos topline rezultirao je vrlo niskim iskorištenjem tekućine.
Pužeri: Ova tehnologija prilagođena je Lurgijevom procesu za gasifikaciju uglja. Čestice vrućeg pijeska i biomase dovode se na jednom kraju vijka. Vijak miješa pijesak i biomasu i prenosi ih dalje. Omogućuje dobru kontrolu vremena zadržavanja biomase. Ne razrjeđuje proizvode pirolize nosačem ili fluidizacijskim plinom. Međutim, pijesak se mora ponovo zagrijavati u zasebnoj posudi, a mehanička pouzdanost predstavlja značaj. Ne postoji velika komercijalna implementacija.
Ablativni procesi: Čestice biomase kreću se velikom brzinom prema vrućoj metalnoj površini. Ablacija bilo kojeg ugljena koji nastaje na površini čestica održava visoku brzinu prijenosa topline. To se može postići korištenjem metalne površine vrtenjem velikom brzinom unutar sloja čestica biomase, što može predstavljati probleme mehaničke pouzdanosti, ali sprečava svako razrjeđivanje proizvoda. Kao alternativa, čestice se mogu suspendirati u nosećem plinu i unositi velikom brzinom preko ciklona čiji se zid zagreva; proizvodi su razblaženi nosačem. Problem koji se dijeli sa svim ablativnim procesima je taj što je razmjera otežana jer se odnos površine zida i volumena reaktora smanjuje kako se povećava veličina reaktora. Ne postoji velika komercijalna implementacija.
Rotirajuća konusa: prethodno zagrejani topli pesak i čestice biomase uvode se u rotirajuću konusu. Zbog rotacije stošca, mješavina pijeska i biomase se centrifugalnom silom prenosi preko površine konusa. Kao i drugi reaktori s plitkim transportnim slojem, za dobivanje dobrog tekućeg dovoda potrebne su relativno fine čestice. Ne postoji velika komercijalna implementacija.
Fluidizovani slojevi: Čestice biomase se unose u sloj vrućeg peska koji se fluidiše gasom, koji je obično recirkulirani proizvodni plin. Visoke brzine prijenosa topline iz fluidiziranog pijeska rezultiraju brzim zagrijavanjem čestica biomase. Dolazi do ablacije pomoću umetanja sa česticama pijeska, ali ona nije tako efikasna kao kod ablativnih procesa. Toplina se obično osigurava cijevima za izmjenjivač topline kroz koje teče vrući plin za izgaranje. Dolazi do određenog razrjeđivanja proizvoda, što otežava kondenzaciju, a zatim uklanjanje maglice iz bio-ulja iz plina koji izlazi iz kondenzatora. Ovaj proces su povećale kompanije poput Dynamotive i Agri-Therm. Glavni izazovi su u poboljšanju kvaliteta i konzistentnosti bio-ulja.
Kružni fluidizovani slojevi: Čestice biomase uvode se u cirkulirani fluidni sloj vrućeg pijeska. Čestice plina, pijeska i biomase kreću se zajedno, pri čemu transportni plin obično predstavlja recirkulirani proizvodni proizvod, iako može biti i plin za izgaranje. Visoke brzine prijenosa topline iz pijeska osiguravaju brzo zagrijavanje čestica biomase i ablacija je jača nego kod redovitih fluidnih slojeva. Brz separator odvaja plinove i pare proizvoda od čestica pijeska i ugljena. Čestice pijeska se ponovo zagrijavaju u posudi sa fluidiziranim plamenikom i recikliraju u reaktor. Iako se ovaj postupak može jednostavno smanjiti, prilično je složen i proizvodi su mnogo razrijeđeni, što znatno otežava oporavak tekućih proizvoda.
Industrijski izvori
Mnogi izvori organske materije mogu se koristiti kao sirovina za pirolozu. Prikladni biljni materijal uključuje: zeleni otpad ,, piljevina, otpadno drvo, drveni korov; i poljoprivredni izvori, uključujući: orahove školjke, slamu, pamučno smeće, trupa riže, travnata vrsta; i leglo za perad, stajsko mlijeko i potencijalno drugi stajski gnoj. Piroliza se koristi kao oblik termičke obrade za smanjenje količine otpada iz domaćinstava. Neki industrijski nusproizvodi su također prikladna sirovina, uključujući papirni mulj i destilarno zrno.
Također postoji mogućnost integracije s drugim procesima kao što su mehanička biološka obrada i anaerobna probava.
Industrijski proizvodi
syngas (zapaljiva mješavina ugljičnog monoksida i vodika): mogu se proizvesti u dovoljnim količinama kako bi se osigurala energija potrebna za pirolizu i nešto viška proizvodnje.
čvrst ugljen koji se može sagorjeti za energiju ili reciklirati kao gnojivo .
Zaštita od 
požara Destruktivni požari u zgradama često će izgarati uz ograničeno opskrbu kisikom, što rezultira reakcijama pirolize. Stoga su mehanizmi reakcije pirolize i svojstva materijala za pirolizu važni u inženjerstvu za zaštitu od požara za pasivnu zaštitu od požara. Pirolitički ugljik važan je i istražiteljima vatre kao alat za otkrivanje porijekla i uzroka požara.

PLASMA ili PLASMA ARC GASIFIKACIJA
Neke vrste gasifikacije koriste plazma tehnologiju, koja stvara intenzivnu toplinu za pokretanje i nadopunu reakcija gasifikacije. Gasifikacija plazme ili gasifikacija potpomognuta plazmom može se koristiti za pretvaranje materijala koji sadrže ugljenik u sintezni plin koji se može koristiti za proizvodnju električne energije i drugih korisnih proizvoda, poput goriva za transport. U nastojanju da smanje i ekonomske i ekološke troškove gospodarenja komunalnim čvrstim otpadom (koji uključuje otpad od gradnje i rušenja) brojni gradovi rade s kompanijama za gasifikaciju plazme kako bi otpad otpremili u te objekte. Jedan grad u Japanu gasificira svoje otpatke za proizvodnju električne energije. Pored toga, razne industrije koje stvaraju opasni otpad kao dio svojih proizvodnih procesa (poput kemijske i prerade nafte) ispituju gasifikaciju plazme kao isplativa sredstva za upravljanje tim tokovima otpada.
Plazma
plazma je jonizirani plin koji nastaje kada električni pražnjenik prođe kroz plin. Rezultirajući bljesak od munje primjer je plazme koja se nalazi u prirodi. Plazma baklje i lukovi pretvaraju električnu energiju u intenzivnu toplinsku (toplinsku) energiju. Plazma baklje i lukovi mogu generirati temperature do 10 000 stupnjeva Fahrenheita. Kada se koriste u postrojenju za gasifikaciju, plazme baklje i lukovi stvaraju ovu intenzivnu toplinu, koja pokreće i nadopunjuje reakcije gasifikacije, pa čak može povećati brzinu tih reakcija, čineći gasifikaciju efikasnijom.
Gasifikacija plazme
Unutar rasplinjivača vrući plinovi iz plazme baklje ili luka dovode u sirovine, poput komunalnog čvrstog otpada, otpadaka iz autocisterni, medicinskog otpada, biomase ili opasnog otpada, zagrijavajući ga na više od 3.000 stupnjeva Fahrenheita. Ova ekstremna vrućina održava reakcije gasifikacije, koje razdvajaju kemijske veze sirovine i pretvaraju ih u sintezni plin (syngas). Singe se uglavnom sastoje od ugljen-monoksida i vodonika - osnovnih građevinskih blokova za hemikalije, đubriva, zamjenski prirodni plin i tečna goriva za transport. Singe se mogu slati i na plinske turbine ili motore s pomičnim pogonom za proizvodnju električne energije ili se sagorijevaju za proizvodnju pare za generator parnih turbina.
Budući da se sirovine koje reagiraju unutar gasifikatora pretvaraju u njihove osnovne elemente, čak i opasni otpad postaje korisna sinega. Neorganski materijali u sirovini se tope i spajaju u staklenu šljaku, koja je neopasna i može se koristiti u raznim primjenama, kao što su izgradnja cestovnih i krovnih materijala.
Komercijalna upotreba
Plazma tehnologije se koriste više od 30 godina u raznim industrijama, uključujući hemijsku i metalnu industriju. Povijesno gledano, primarna primjena ove tehnologije bila je razgradnja i uništavanje opasnog otpada, kao i otapanje pepela iz masovnog spaljivanja u sigurnu, nepropusnu šljaku. Upotreba tehnologije kao dijela industrije otpada za energiju je mnogo novija.
Trenutno postoje postrojenja za gasifikaciju plazme koja rade u Japanu, Kanadi i Indiji. Na primjer, postrojenje u Utashinaiu u Japanu je u komercijalnoj funkciji od 2001. godine, pri čemu se puni komunalni čvrsti otpad i otpad iz auto-rezača za proizvodnju električne energije. U Sjedinjenim Državama postoji niz predloženih postrojenja za gasifikaciju plazme.
Prednosti plazma gasifikacije
plazma gasifikaciju pruža niz ključnih prednosti:
To otključava najveću količinu energije iz otpada
sirovina mogu se miješati, kao što je komunalnog otpada, biomasa, gume, opasnog otpada, i auto šreder otpada
To ne stvaraju metan, snažni staklenički plin
To nije spaljivanje i stoga ne stvara ispiranje dna pepela ili letećeg pepela
Smanjuje potrebu za odlaganjem otpada
Proizvodi singas, koji se može sagorjeti u plinskoj turbini ili recipročno proizvesti. električne energije ili dalje prerađivati ​​u hemikalije, đubriva ili goriva za transport — na taj način smanjujući potrebu za nečistim materijalima za proizvodnju ovih proizvoda.
Ima izuzetno male emisije u okoliš

GASIFIKACIJA BIOMASE
Biomasa uključuje širok spektar materijala, uključujući energetske usjeve kao što su prekidačka trava i poljoprivredni svi izvori, poput ljuske kukuruza, drvnih peleta, stabala i drvnog otpada, dvorišnog otpada, građevinskog i rušnog otpada i bio-krutih tvari poput mulja iz otpadnih voda. . Plinofikacija pomaže oporaviti energiju zaključanu u tim materijalima i može pretvoriti biomasu u električnu energiju i proizvode, kao što su etanol, metanol, goriva i gnojiva.
Postrojenja za uplinjavanje biomase pomalo se razlikuju od velikih procesa plinifikacije koji se obično koriste u velikim industrijskim postrojenjima kao što su elektrane, rafinerije i kemijska postrojenja, iako se različite vrste plinifikacije mogu lako kombinirati.
Sirovina
Biomasa obično sadrži visok postotak vlage koji u nekim slučajevima može biti 25% (prema težini). Prisutnost visokih nivoa vlage u biomasi smanjuje temperaturu unutar gasifikatora, što zatim smanjuje efikasnost gasifikatora. Stoga mnoge tehnologije za uplinjavanje biomase zahtijevaju sušenje biomase da bi se smanjio sadržaj vlage prije ubacivanja u gasifikator. To može biti dodatna korist jer se vlaga može izvući i preraditi u velike količine deionizirane (destilirane) vode. Čista voda.
Gasifikacija vazduhom koju puše vazduh
Većina sistema za gasifikaciju biomase koristi vazduh umesto kiseonika za reakcije gasifikacije. Gasifikatori koji koriste kisik zahtijevaju jedinicu za odvajanje zraka da bi pružili plinoviti / tekući kisik; to obično nije isplativo na manjim skalama koje se koriste u postrojenjima za gasifikaciju biomase. Gasifieri sa vazduhom koji se puše vazduhom koriste kiseonik u vazduhu za reakcije gasifikacije.
Opseg postrojenja
Općenito, postrojenja za gasifikaciju biomase su mnogo manja od tipičnih postrojenja za gasifikaciju uglja ili naftnog koksa koje se koriste u industriji energetike, hemikalija, gnojiva i rafinerija. Kao takve, manje ih je skupo graditi i imaju manji „otisak prostora“. Dok veliko postrojenje za industrijsku gasifikaciju može zauzeti 150 hektara zemlje i prerađivati ​​2500 do 150000 tona sirovina dnevno (poput uglja ili naftnog koksa), manje postrojenja za biomasu obično prerađuju 25-200 tona sirovina dnevno i uzimaju manje više od 10 hektara.
Biomasa na etanol i tekuća goriva
Trenutno se većina etanola proizvodi fermentacijom kukuruza. Za proizvodnju etanola potrebne su ogromne količine kukuruza i zemlje, vode i gnojiva. Kako se koristi više kukuruza, sve je veća zabrinutost zbog manje kukuruza koji je dostupan za hranu. Gasificiranje biomase, kao što su stabljike kukuruza, ljuske i koke i drugi poljoprivredni otpadni proizvodi za proizvodnju etanola i sintetičkih goriva poput dizela i mlaznog goriva mogu pomoći u prekidu ove konkurencije u energetskoj hrani.
Za proizvodnju etanola i sintetičkog dizela mogu se koristiti biomasa, poput drvnih peleta, otpada iz dvorišta i usjeva, te „energetskih kultura“, poput preklopa trave i otpada iz tvornica celuloze i papira. Biomasa se najprije gasificira za proizvodnju sintetičkog plina (syngas), a zatim se putem katalitičkih procesa pretvara u ove proizvode koji idu dalje.
Biomasa za napajanje
Biomasa se može koristiti za proizvodnju električne energije - bilo pomiješana sa tradicionalnim sirovinama, poput uglja ili sama. Nuonova tvornica IGCC u Buggenumu, Nizozemska miješa oko 30% biomase s ugljem u procesu uplinjavanja da bi se proizvela snaga.
Smanjivanje troškova, povećanje energije
Svake godine općine troše milione dolara na prikupljanje i odlaganje otpada, poput dvorišnog otpada (sječe trave i lišća), te građevinskog i rušenja otpada. Dok neke opštine odlažu dvorište sa otpadom, to oduzima odvojeno prikupljanje po gradu što je trošak koji mnogi gradovi jednostavno ne mogu sebi da priušte.
Otpad s dvorišta, te građevinski i rušni ostaci mogu zauzeti vrijedan prostor odlagališta, skraćujući vijek trajanja odlagališta. Mnogi se gradovi suočavaju sa nedostatkom prostora za odlaganje otpada. Gasifikacijom ovaj materijal više nije otpad, već sirovina za rasplinjivač biomase. Umjesto da plaćate za odlaganje i upravljanje otpadom godinama na odlagalištu, njegovo korištenje kao sirovina smanjuje troškove odlaganja, odlagalište i pretvara otpad u energiju i goriva.
Prednosti gasifikacije biomase
Pretvaranje otpadnog proizvoda u energiju visokih vrijednosti i proizvode
Smanjena potreba za deponijskim prostorom za odlaganje čvrstog otpada
Smanjena emisija metana sa odlagališta
Smanjeni rizik od zagađenja podzemnih voda sa odlagališta
Proizvodnja etanola iz neprehrambenih izvora

GASIFIKACIJA OTPADA

Bacanje energije
Gasifikacija može pretvoriti materijale koji se obično smatraju otpadom u energiju i vrijedne proizvode. Samo u SAD-u svake se sedmice prikupljaju i odbacuju hiljade tona potencijalnog izvora energije. Većina otpada koji svakodnevno odbacujemo iz svojih domova i poduzeća - poput plastike koja se ne može reciklirati, građevinskog otpada, rabljenih guma, kućnog smeća i kanalizacije - sadrži energiju. Gasifikacija može pretvoriti energiju svega ovog otpada u električnu energiju, zamijeniti prirodni plin, hemikalije, transportna goriva i gnojiva.
Gasifikacija nije spaljivanje
Gasifikacija nije spaljivanje. Spaljivanje je izgaranje goriva u okruženju bogatom kisikom, gdje otpadni materijal sagorijeva i stvara toplinu i ugljični dioksid, zajedno s raznim drugim zagađivačima. Plinofikacija je pretvaranje sirovina u njihove najjednostavnije molekule - ugljični monoksid, vodik i metan koji tvore sintezu koja se zatim može koristiti za proizvodnju električne energije ili proizvodnju vrijednih proizvoda.
OTPADNI RESURSI
250 miliona tona / godišnje komunalnog otpada
Prema američkoj Agenciji za zaštitu okoliša, Amerikanci svake godine proizvedu oko 250 milijuna tona komunalnog otpada - oko 4,5 funte po osobi dnevno. Ovaj komunalni otpad uključuje širok raspon otpada, uključujući otpad iz kuhinje i dvorišta, elektroniku, žarulje, plastiku, rabljene gume i staru boju. Unatoč značajnim povećanjima recikliranja i oporavka energije, samo oko jedne trećine ukupnog komunalnog otpada se oporavi, a preostale dvije trećine (ili 135 milijuna tona godišnje) se odlažu na deponije ili spaljuju. Ovi podaci ne uključuju 7,2 milijuna suhih tona biološkog materijala iz pročišćavanja otpadnih voda, od kojih se većina također odlaže na otpad ili spaljuje.
Gradovi i gradovi godišnje troše milione dolara za prikupljanje i odlaganje otpadnih otpadnih voda na deponije - koristeći tisuće hektara zemlje. Mnoge su države zabranile spalionice, a određeni broj država, kao što su New York, New Jersey, Massachusetts, Connecticut, Kalifornija i Florida, suočene su sa ograničenim prostorom za odlaganje otpada, zbog čega su prisiljeni da prevoze svoje komunalne otpadne uređaje stotinama kilometara za odlaganje u druge države.
Osim što troše dragocjeno zemljište, raspadajući otpadni otpad stvara metan, staklenički plin, a otpadni otpad koji ispušta također može predstavljati prijetnju podzemnim vodama. Međutim, postoji alternativa za stavljanje ovog otpada na odlagalište - može ga se pretvoriti u plinifikaciju u korisne proizvode.
Milijarde tona industrijskog otpada Svake godine
američki industrijski objekti odlažu 7,6 milijardi tona čvrstog industrijskog otpada godišnje. Taj otpad uključuje plastiku i smole, hemikalije, celulozu i papir. Pored toga, krhotine koje nastaju tokom izgradnje, obnove i rušenja zgrada, kuća, puteva i mostova dodaju još 136 miliona tona godišnje. (izvor: US EPA)
Većina ovog industrijskog otpada pogodna je i za plinifikaciju. Na primjer, otpad od građevine i rušenja može se plinificirati za proizvodnju električne energije i proizvoda. Industrijski plastični otpad koji se ne može reciklirati također se može plinificirati.

PROCES GASIFIKACIJE OTPADA

Od otpada do energije i vrijednih proizvoda
Sav taj otpad sadrži neiskorištenu energiju. Umjesto da taj izvor energije odbaci, uplinjavanjem se može pretvoriti u električnu energiju i druge vrijedne proizvode, poput kemikalija, zamjenskog prirodnog plina, transportnih goriva i gnojiva. U prosjeku, postrojenja za proizvodnju otpada koja koriste masovno spaljivanje mogu pretvoriti jednu tonu otpadnog otpada u oko 550 kilovat-sati električne energije. Tehnologijom gasifikacije jedna tona MSW-a može se koristiti za proizvodnju do 1.000 kilovat-sati električne energije, što je mnogo efikasniji i čistiji način za korištenje ovog izvora energije. Industrijski otpad sadrži i veliki izvor neiskorištene energije. Na primjer, energetski sadržaj drvnog otpada od građevinskih konstrukcija i rušenja je oko 8 000 Btu / lb i oko 10 000 Btu / lb za ​​industrijsku plastiku koja se ne može reciklirati.
Gasifikacija komunalnog otpadnog otpada suočena je s nizom izazova. Budući da MSW može sadržavati tako širok izbor materijala, materijali će možda trebati biti sortirani kako bi se uklonili oni predmeti koji se ne mogu lako uplinjati ili koji mogu naštetiti opremi za gasifikaciju. Pored toga, sustav za rasplinjavanje možda će trebati biti dizajniran da obrađuje mnoštvo različitih materijala jer se ti materijali mogu gasificirati različitim brzinama.
Nadalje, jedna od važnih prednosti plinifikacije je ta da se singeti mogu očistiti od onečišćenja prije njegove upotrebe, eliminirajući mnoge vrste sustava za kontrolu emisija nakon izgaranja potrebnih za spalionice. Tehnologije koje se koriste u gasifikaciji otpada uključuju konvencionalne sisteme gasifikacije, kao i gasifikaciju plazma luka. Bez obzira da li su nastale konvencionalnom gasifikacijom ili gasifikacijom plazme, sinteti se mogu koristiti u klipnim motorima ili turbinama za proizvodnju električne energije ili dalje obrađivati ​​za proizvodnju rezervnog prirodnog gasa, hemikalija, đubriva ili transportnih goriva, poput etanola. Pročitajte više o proizvodima gasifikacije.
Gasifikacija ne smanjuje stope recikliranja
Gasifikacija ne konkurira recikliranju. U stvari, poboljšava programe recikliranja. Materijali se mogu i trebaju reciklirati, a očuvanje treba poticati. Međutim, mnogi materijali, poput metala i stakla, moraju se ukloniti iz izvora MSW prije nego što se dovedu u gasifikator. Isprednji se dodaju sistemi za obradu sirovina prije gasifikacije kako bi se postigla ekstrakcija metala, stakla i anorganskih materijala, što rezultira povećanom reciklažom i upotrebom materijala. Pored toga, širok spektar plastike ne može se reciklirati ili se više ne može reciklirati i inače bi završio na odlagalištu. Takva plastika je odlična, visokoenergetska sirovina za uplinjavanje.
Pored toga, nisu svi gradovi uspostavljeni za prikupljanje i obradu recikliranog materijala. I kako rast populacije raste i količina nastalog otpada. Dakle, kako se povećavaju stope recikliranja, količina otpada se povećava većom brzinom. Sav taj otpad predstavlja izgubljenu energetsku i ekonomsku vrijednost - koju gasifikacija može zahvatiti.
EKONOMSKE PREDNOSTI
Otpad plinovanja ima brojne značajne prednosti za okoliš:
Smanjuje potrebu za deponijskim prostorom
smanjuje emisiju metana
smanjuje rizik od onečišćenja podzemnih voda sa odlagališta
izvlači korisnu energiju iz otpada koji se može koristiti za proizvodnju proizvoda velike vrijednosti
poboljšava postojeću reciklažu programi
smanjuje upotrebu izvornih materijala potrebnih za proizvodnju ovih proizvoda visoke vrijednosti
smanjuje troškove transporta za otpad koji više nije potrebno isporučivati ​​stotinama kilometara za odlaganje
smanjuje upotrebu fosilnih goriva


Vrijeme prijave: jun-04-2020

Pošaljite nam svoju poruku:

Napišite svoju poruku i pošaljite nam