Главная страница
Сведения об авторах

Чистая энергия из отходов

Мендоза М., adaptiveARC, San Diego, USA

Американская компания adaptiveARC (Сан-Диего, Калифорния) разработала инновационную технологию газификации холодной плазмой любой биомассы, а также твердых бытовых, токсичных, химических, нефтесодержащих отходов, осадков городских сточных вод и др. с получением синтез-газа (рис. 1) для производства электроэнергии, жидкого топлива, этанола и водорода для топливных элементов.

Рис. 1. Оборудование adaptiveARC для газификации отходов холодной плазмой

Газификация, особенно с использованием плазменной дуги, — более эффективный метод, чем пиролиз и обычное сжигание, сопровождающееся к тому же значительными выбросами в атмосферу. Однако высокая стоимость плазменных горелок и оборудования для газоочистки ограничивала конкурентоспособность этой технологии. Способ газификации холодной плазмой, изобретенный adaptiveARC, позволил проводить процесс при более низких температурах, что значительно сократило капитальные и эксплуатационные затраты. Компания производит плазменные горелки собственной конструкции (рис. 2), позволяющей с большой точностью контролировать температуру газификации, а также снизить износ горелок и огнеупорного слоя в котле.

Рис. 2. Горелки adaptiveARC

Оригинальный регенеративный процесс газоочистки обеспечивает очень низкий уровень выбросов в атмосферу без использования дорогостоящих скрубберов. Перечисленные выше факторы делают системы adaptiveARC наиболее эффективными, рентабельными и доступными для преобразования отходов в чистую энергию.

Процесс газификации холодной плазмой (рис. 3) предусматривает комплексное воздействие на отходы тепла и импульсной энергии плазмы, а также ультрафиолетового излучения. При этом происходит разложение материала на молекулярном уровне и его превращение в горючий синтез-газ.
 

Рис. 3. Газификация холодной плазмой

По конвейеру измельченное сырье подают в котел. Для нейтрализации кислотности и предотвращения выбросов от сушильной камеры, в которой частичным пиролизом снижают влажность сырья, в него добавляют известь. Подсушенные отходы многократно пропускают через плазменное поле при ограничении количества кислорода. В этой среде температура достигает 1 300 °C, что обеспечивает разложение сырья. Компоненты синтез-газа многократно циркулируют через плазменное поле и фильтры. Затем он поступает в генератор, где сжигается для производства электроэнергии. В нижней части котла образуется инертная зола (5—10 % от объема сырья), которую можно использовать в качестве добавки в цемент или удобрения.

Технологические и научные инновации позволили снизить капитальные затраты на оборудование adaptiveARC более чем на 65 % по сравнению с другими компаниями. Завод, использующий нашу систему, занимает площадь около 7 ? 15 м. Оборудование adaptiveARC легко транспортировать, монтировать и адаптировать к изменяющимся требованиям, в частности увеличивать или уменьшать производительность (минимальная 25 т/сут).

В отличие от других систем наш способ газификации позволяет перерабатывать сырье, в том числе опасные и токсичные материалы, без предварительной сортировки. На полигонах ТБО по предлагаемой технологии можно одновременно утилизировать отходы и биогаз (при наличии системы его сбора).

В компании работают выдающиеся ученые, высококвалифицированные специалисты и менеджеры с большим опытом коммерциализации проектов в области плазменной газификации.