Skrald ind, megawatt ud

I denne uge godkendte byrådgivere i Ottawa, Ontario, enstemmigt en ny affalds-til-energi-facilitet, der vil forvandle 400 tons affald om dagen til 21 megawatt netto-elektricitet - nok til at drive omkring 19.000 hjem. I stedet for at brænde affald for at generere varme, som med et forbrændingsanlæg, er anlægget foreslået af Ottawa-baseret PlascoEnergy Group anvender elektriske plasmafakler til at forgasse det kommunale affald og hente gassen til at generere elektricitet.

Nem visning: Forgasningsanlæg, der omdanner kommunalt affald til energi og biprodukter, kan bygges squat og stableless, ifølge den canadiske udvikler PlascoEnergy. Denne kunstners gengivelse viser det anlæg på 400 ton pr. dag, som PlascoEnergy planlægger at bygge i Ottawa, Canadas hovedstad.

Der er bygget nogle få affalds-til-energi-forgasningsanlæg i Europa og Asien, hvor deponering er vanskeligere og energi historisk set har været dyrere. Men PlascoEnergys anlæg ville være det første store anlæg af sin art i Nordamerika. Virksomhedens rentabilitet afhænger af dets evne til at bruge en køligere forgasningsproces til at sænke omkostningerne, såvel som på stigende energi- og drikkepenge for at sikre stærke indtægter.

PlascoEnergys godkendelse markerede den seneste i en række positive udviklinger for affaldsforgasningsprojekter i de seneste uger. I sidste måned godkendte Hawaii 100 millioner dollars i obligationer for at finansiere et affalds-til-energi-anlæg ved hjælp af plasmabrænderteknologi fra Westinghouse Plasma , baseret i Madison, PA, der allerede er ansat i to store japanske affaldsbehandlingsanlæg. I mellemtiden, Boston-baseret konkurrent Velsignelse rapporterede den vellykkede opbygning af et 10-metrisk-ton-per-dag pilotanlæg i New Bedford, MA, der bruger smeltet jern til at nedbryde affald.

De fleste forgasningsanlæg fungerer ved at udsætte affaldet for ekstrem varme i fravær af ilt. Under disse forhold nedbrydes affaldet for at give en blanding af brint og carbonmonoxid kaldet syngas, der kan brændes i turbiner og motorer. Det, der har holdt teknologien tilbage i Nordamerika, er høje driftsomkostninger. Plasmaanlæg, der bruger kraftige elektriske strømme til at producere et supervarmt plasma, der katalyserer affaldsnedbrydning, har en tendens til at forbruge det meste af den energi, de genererer. Som følge heraf har plasmaforgasningsanlæggenes fokus været simpelthen at destruere farligt affald. Der var egentlig ingen tanke om at kunne producere nettostrøm, siger PlascoEnergy CEO Rod Bryden.

PlascoEnergy begyndte at se på forgasning til kommunalt fast affald for fem år siden, da det gennem simulering fastslog, at køligere plasmabrændere kunne gøre arbejdet. Mængden af ​​varme, der krævedes for at adskille gasser fra faste stoffer, var meget mindre end den mængde, der blev leveret, når formålet blot var at ødelægge materialet, siger Bryden. PlascoEnergy testede modellerne på sit pilotanlæg på fem ton pr. dag i Castellgali, Spanien (drevet i fællesskab med Hera Holdings, Spaniens næststørste affaldsbehandler). I januar påbegyndte virksomheden storstilede forsøg i et demonstrationsanlæg på 100 ton pr. dag bygget i samarbejde med byen Ottawa.

Sådan fungerer det. Først fjernes bulkmetaller, og resten af ​​det sønderdelte affald transporteres til et 700 ºC forgasningskammer. Det meste af det fordamper til en kompleks blanding af gasser og stiger mod en plasmabrænder, der arbejder ved 1200 ºC – et godt stykke under de 3000 til 5000 ºC, der bruges med farligt affald. Plasmaet reducerer den komplekse blanding til nogle få simple gasser, såsom damp, carbonmonoxid og brint, plus diverse forurenende stoffer såsom kviksølv og svovl; efterfølgende oprensningssystemer fjerner dampen og kviksølvet og skrubber soden ud, inden syngassen sendes til en forbrændingsmotorgenerator.

Det affald, der ikke fordamper, danner en fast slagge og falder til bunden af ​​forgasningskammeret. Slaggen skubbes derefter til en anden plasmabrænder, som driver tilbageværende kulstof fra slaggen, inden slaggen afkøles og forglasses. Det resulterende glas kan blandes ind i asfaltvejbelægning eller cement.

Under sin aftale med Ottawa vil PlascoEnergy dække de anslåede $125 millioner, som det tager at bygge anlægget, som kan være i drift inden for tre år, mens byen kun vil betale standard deponeringsgebyrer - i størrelsesordenen $60 pr. ton.

Ze-gen planlægger at undgå udfordringen med at håndtere komplekst kommunalt affald ved først at fokusere på et lettere at håndtere råmateriale: bygge- og nedrivningstræaffald. Virksomheden har indgivet syv patenter på sin smeltede metalforgasningsteknologi og spild-til-syngas-proces, men selve udstyret er standard for stålindustrien, som bruger smeltet jern til katalytisk at fjerne urenheder fra malm. Ze-gens pilotanlæg behandler træaffald ved hjælp af en standard, elektrisk opvarmet stålindustridigel fuld af smeltet jern.

Ze-gen CEO Bill Davis vurderer, at et anlæg i fuld størrelse blot lidt større end PlascoEnergys kommercielle anlæg vil producere nok syngas til at skabe 30 megawatt elektricitet, men han siger, at syngassen også er af tilstrækkelig kvalitet til at blive brugt i andre applikationer. Som eksempler nævner han syntetisk benzin, dieselproduktion og raffinaderiapplikationer.

skjule