LA GASSIFICAZIONE NON È INCENERIMENTO

Il processo di gassificazione rappresenta un notevole progresso rispetto all'incenerimento. Per comprendere i vantaggi della gassificazione rispetto all'incenerimento, è importante capire le differenze tra i due processi:
L'incenerimento significa letteralmente ridurre in cenere. L'incenerimento utilizza i rifiuti solidi urbani (RSU) come combustibile, bruciandoli con grandi volumi d'aria per formare anidride carbonica e calore. In un impianto di recupero energetico che utilizza l'incenerimento, questi gas caldi vengono utilizzati per produrre vapore, che viene poi impiegato per generare elettricità.

La gassificazione converte i RSU in un gas di sintesi utilizzabile, o syngas. È la produzione di questo prodotto intermedio, il syngas, che rende la gassificazione così diversa dall'incenerimento. Nel processo di gassificazione, i RSU non sono un combustibile, ma una materia prima per un processo di conversione chimica ad alta temperatura.

Invece di produrre solo calore ed elettricità, come avviene in un impianto di recupero energetico che utilizza l'incenerimento, il syngas prodotto dalla gassificazione può essere trasformato in prodotti commerciali di maggior valore come carburanti per il trasporto, prodotti chimici, fertilizzanti e persino gas naturale sostitutivo. L'incenerimento non può ottenere questo risultato.

Una delle preoccupazioni riguardanti l'incenerimento dei RSU è la formazione e riformazione di diossine e furani tossici, specialmente dalle plastiche contenenti PVC.

Queste tossine finiscono nei flussi di scarico degli inceneritori attraverso tre vie:

Per decomposizione, come parti più piccole di molecole più grandi;
Per “riformazione” quando molecole più piccole si combinano tra loro; e/o
Semplicemente attraversando l'inceneritore senza subire cambiamenti.

L'incenerimento non consente di controllare questi processi, e tutta la depurazione avviene dopo la combustione. Uno dei vantaggi importanti della gassificazione è che il syngas può essere depurato dagli inquinanti prima del suo utilizzo, eliminando molti dei sistemi di controllo delle emissioni post-combustione richiesti negli impianti di incenerimento. Il syngas pulito può essere utilizzato in motori alternativi o turbine per generare elettricità o ulteriormente lavorato per produrre idrogeno, gas naturale sostitutivo, prodotti chimici, fertilizzanti o carburanti per il trasporto, come il metanolo.

CONFRONTO TRA GASSIFICAZIONE AL PLASMA E INCENERIMENTO

Nell'ambiente ad alta temperatura della gassificazione, le molecole più grandi come le plastiche vengono scomposte nei componenti preziosi del syngas, che può essere pulito e trattato prima di qualsiasi ulteriore utilizzo;
Le diossine e le furani necessitano di sufficiente ossigeno per formarsi o riformarsi, e l'atmosfera povera di ossigeno in un gassificatore non fornisce l'ambiente necessario affinché le diossine e i furani si formino o si riformino;
Le diossine necessitano di particolato metallico fine nei gas di scarico per riformarsi; il syngas dalla gassificazione viene tipicamente pulito dalle particelle prima di essere utilizzato;
Negli impianti di gassificazione che utilizzano il syngas per produrre prodotti a valle come combustibili, prodotti chimici e fertilizzanti, il syngas viene rapidamente raffreddato tramite quenching, così che non vi sia tempo di permanenza sufficiente nell'intervallo di temperatura in cui le diossine o i furani potrebbero riformarsi; e
Quando il syngas viene utilizzato principalmente come combustibile per produrre calore, può essere pulito secondo necessità prima della combustione; questo non può avvenire con l'incenerimento.
La cenere prodotta dalla gassificazione è diversa da quella prodotta da un inceneritore. Mentre la cenere dell'inceneritore è considerata sicura per l'uso come copertura giornaliera alternativa nelle discariche, ci sono preoccupazioni riguardo al suo utilizzo in prodotti commerciali.
Nella gassificazione ad alta temperatura, la cenere fluisce effettivamente dal gassificatore in forma fusa, dove viene raffreddata rapidamente, formando una scoria vetrosa e non lisciviabile che può essere utilizzata per la produzione di cemento, tegole per tetti, come riempitivo per asfalto o per la sabbiatura. Alcuni gassificatori sono progettati per recuperare i metalli fusi in un flusso separato, sfruttando ulteriormente la capacità della tecnologia di gassificazione di migliorare il riciclaggio.

LA GASSIFICAZIONE AL PLASMA DEI RIFIUTI AUMENTA I TASSI DI RICICLAGGIO

La gassificazione al plasma dei rifiuti non compete con il riciclaggio. In realtà, migliora i programmi di riciclaggio. I materiali possono e devono essere riciclati e la conservazione dovrebbe essere incoraggiata. Tuttavia, molti materiali, come metalli e vetro, devono essere rimossi dal flusso di RSU prima che venga alimentato nel gassificatore.

I sistemi di pre-trattamento vengono aggiunti all'inizio per consentire l'estrazione di metalli, vetro e materiali inorganici, con conseguente aumento del riciclaggio e dell'utilizzo dei materiali. Inoltre, una vasta gamma di plastiche non può essere riciclata o non può essere ulteriormente riciclata e finirebbe comunque in discarica. Queste plastiche possono essere un eccellente materiale di alimentazione ad alto contenuto energetico per la gassificazione.

GASSIFICAZIONE DEI RIFIUTI AL PLASMA: BENEFICI AMBIENTALI ED ECONOMICI

Riduce la necessità di spazio per le discariche
Diminuisce le emissioni di metano dalla decomposizione dei rifiuti solidi urbani nelle discariche
Riduce il rischio di contaminazione delle acque superficiali e sotterranee dalle discariche
Estrae energia utilizzabile dai rifiuti che può essere usata per produrre prodotti di alto valore
Migliora i programmi di riciclaggio esistenti
Riduce l'uso di materiali vergini necessari per produrre questi prodotti di alto valore
Riduce i costi di trasporto dei rifiuti che non devono più essere spediti per centinaia di chilometri per lo smaltimento
Riduce l'uso di combustibili fossili
Riduce l'inquinamento nell'aria, nell'acqua
Nessun inquinamento per l'agricoltura
Protegge la salute delle persone

Esistono molti tipi di gassificatori per la gassificazione dei rifiuti. Questi gassificatori variano per dimensione e per il tipo di rifiuti solidi urbani che possono gassificare. Alcuni gassificatori sono progettati per gassificare detriti da costruzione e demolizione, altri sono per i rifiuti solidi urbani.

Molti gassificatori richiedono una sorta di pre-trattamento dei rifiuti solidi urbani per rimuovere i materiali inorganici (come metalli e vetro) che non possono essere gassificati. Alcuni gassificatori richiedono la triturazione, l'essiccazione e la selezione della materia prima prima che venga introdotta nel gassificatore.

GASSIFICAZIONE DEI RIFIUTI AL PLASMA: DETTAGLI TECNICI

Il plasma è un gas ionizzato che si forma quando una scarica elettrica attraversa un gas. Il lampo risultante da un fulmine è un esempio di plasma presente in natura. Le torce e gli archi al plasma convertono l'energia elettrica in intensa energia termica (calore). Le torce e gli archi al plasma possono generare temperature fino a 10.000ºF (5.500ºC). Le tecnologie al plasma sono utilizzate da oltre 30 anni in una varietà di settori, tra cui l'industria chimica e metallurgica.

Storicamente, l'uso principale di questa tecnologia è stato quello di decomporre e distruggere in modo sicuro i rifiuti pericolosi, nonché di fondere le ceneri degli inceneritori in una scoria sicura e non lisciviabile.

L'uso della tecnologia al plasma per la gassificazione è molto più recente. Mentre altri materiali di alimentazione dei gassificatori, come carbone e biomassa, sono relativamente omogenei e facilmente gassificabili, i rifiuti solidi urbani (RSU) e altri rifiuti sono tipicamente eterogenei e possono essere difficili da gassificare. L'alta temperatura di un gassificatore al plasma avvia e supporta le reazioni di gassificazione, e può persino aumentarne la velocità, rendendo la gassificazione più efficiente.

L'elevato apporto energetico degli archi o delle torce al plasma può essere facilmente aumentato o diminuito in base alla quantità e qualità dei RSU alimentati nel gassificatore. L'alta temperatura mantiene le reazioni di gassificazione, che spezzano i legami chimici del materiale di alimentazione e li convertono in syngas. Alcuni sistemi di gassificazione dei RSU utilizzano la tecnologia di gassificazione convenzionale per convertire il materiale di alimentazione in syngas, e poi trattano il flusso di syngas con archi o torce al plasma per garantire la scomposizione efficiente di eventuali composti non convertiti in syngas.

Il syngas è composto principalmente da monossido di carbonio e idrogeno—i mattoni di base per prodotti chimici, fertilizzanti, gas naturale sostitutivo e carburanti liquidi per il trasporto. Il syngas può anche essere inviato a turbine a gas o motori alternativi per produrre elettricità, oppure combusto per produrre vapore per una turbina-generatore a vapore.

Poiché i materiali di alimentazione che reagiscono all'interno del gassificatore vengono convertiti nei loro elementi di base, anche i rifiuti pericolosi possono essere trasformati in un syngas utile. I materiali inorganici presenti nel materiale di alimentazione vengono fusi e trasformati in una scoria simile al vetro, che non è pericolosa e può essere utilizzata in diverse applicazioni, come la costruzione di sottofondi stradali e materiali per coperture.

Decine di altri impianti di gassificazione al plasma sono in fase di sviluppo in tutto il mondo, in particolare dove i costi di discarica sono elevati e l'elettricità rinnovabile generata dall'impianto di gassificazione ha un alto valore.

LA GASSIFICAZIONE NON È INCENERIMENTO

VANTAGGI DELLA GASSIFICAZIONE AL PLASMA

SYNGAS E PRODOTTI ENERGETICI

ITC LTD

MAPPA DEL SITO

International Technical Consultants Ltd

741 High Road - N120BP-London (UK)
Company Reg. 04555793
Vat: GB843855596

25 Claredon Road, Redhill, RH1 1QZ

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