Splyňovanie plazmovým oblúkom (PAG), technológia úpravy odpadu, ktorá využíva kombináciu elektriny a vysokých teplôt na premenu komunálneho odpadu (odpad alebo odpad) na použiteľné vedľajšie produkty bez spaľovania (horenia). Aj keď je táto technológia niekedy zamieňaná so spaľovaním alebo spaľovaním odpadkov, plazmové splyňovanie nespaľuje odpad ako spaľovacie zariadenia. Namiesto toho premieňa organický odpad na plyn, ktorý stále obsahuje všetku svoju chemickú a tepelnú energiu a premieňa anorganický odpad na inertné sklenené sklo zvané troska. Tento proces môže znížiť objem odpadu odosielaného na skládky a vyrábať elektrinu.
proces
V procese PAG elektrický oblúkový splynovač prechádza veľmi vysokým napätím elektrického prúdu cez dve elektródy, čím vytvára oblúk medzi nimi. Inertný plyn, ktorý je pod vysokým tlakom, potom prechádza elektrickým oblúkom do utesnenej nádoby (nazývanej plazmový konvertor) odpadových materiálov. Teploty v oblúkovom stĺpci môžu dosiahnuť viac ako 14 000 ° C (25 000 ° F), čo je horúce ako povrch Slnka. Pri týchto teplotách sa väčšina odpadu premieňa na plyn pozostávajúci zo základných prvkov, zatiaľ čo komplexné molekuly sa roztrhajú na jednotlivé atómy.
Vedľajšie produkty plazmového oblúkového splyňovania pozostávajú z týchto látok:
-
Syngas, čo je zmes vodíka a oxidu uhoľnatého. Odpadové materiály vrátane plastov obsahujú vysoké množstvo vodíka a oxidu uhoľnatého a miera konverzie týchto materiálov na syngas môže prekročiť 99 percent. Predtým, ako sa syngas môže použiť na napájanie, musí sa očistiť od škodlivých materiálov, ako je napríklad chlorovodík. Po vyčistení sa syngas môže spáliť ako zemný plyn, pričom časť bude poháňať zariadenie na splyňovanie plazmového oblúka a zvyšok sa bude predávať verejnoprospešným spoločnostiam, ktoré ho tiež používajú predovšetkým na výrobu elektriny.
-
Troska, ktorá je pevným zvyškom pripomínajúcim obsidián, sa môže vyčistiť od kontaminantov vrátane ťažkých kovov, ako je ortuť a kadmium, a môže sa spracovať na tehly a syntetický štrk.
-
Zvyškové teplo, ktoré vychádza z procesu a môže sa použiť na výrobu pary na výrobu elektriny.
Zloženie prúdu odpadu môže ovplyvniť účinnosť postupu splyňovania. Odpadky s vysokým obsahom anorganických materiálov, ako sú kovy a stavebný odpad, prinesú menej syngasu, ktorý je najcennejším vedľajším produktom, a viac trosky. Z tohto dôvodu môže byť užitočné v určitých nastaveniach presmerovať tok odpadu. Ak je možné odpad rozdrviť pred vstupom do splyňovacej komory, účinnosť PAG sa zvýši.
Ekonomické náklady a úžitok
Zdá sa, že PAG ponúka značný potenciál na zníženie odpadu zo skládok a na premenu odpadu na užitočné výrobky. Jeho náklady a zistené environmentálne vplyvy však komplikujú úsilie na vybudovanie zariadení PAG. Poškodenie odpadu na skládkach zostáva v porovnaní s použitím PAG na zníženie tuhých odpadov, ktoré sa v nich nachádzajú, pomerne lacné. (Štúdia o skládkach odpadov z roku 2007 v kanadskom Hamiltonu, Ontário, poukázala na to, že náklady pre mestá a obce boli 35 dolárov za tonu za zakopanie o odpad v porovnaní so 170 dolárov za tonu za spracovanie PAG.)
Malé zariadenia fungujú v niekoľkých krajinách na zneškodňovanie nebezpečných materiálov, ako sú chemické zbrane a popol zo spaľovní. Medzi najvýznamnejšie experimentálne zariadenia patria rastliny na Taiwskej národnej univerzite Čeng Kung v Tainan City, ktoré spracúvajú denne 3–5 metrických ton (3,3–5,5 krátkych ton) odpadu, a Utashinai, Japonsko, ktoré spracúva 150 metrických ton (165 ton) za deň. V Spojených štátoch a ďalších krajinách bolo navrhnutých niekoľko veľkých zariadení; rozvoj väčších zariadení na komunálnej úrovni však nepokročil v pilotnej fáze. Aj keď nie sú vybudované rozsiahle zariadenia, zástancovia tvrdia, že táto technológia môže byť obzvlášť nákladovo efektívna pri nakladaní s medicínskym a rafinérskym odpadom a stavebnými materiálmi, pretože operátorovi ukladá vysoké poplatky za zneškodnenie a produkuje vysoké úrovne tepla, ktoré možno použiť na vyrábať elektrinu.
