Плазмична гасификација

Плазмичната гасификацијата е термички процес кој ја претвора органската материја во сингас (синтетички гас) кој првенствено е составен од водород и јаглерод моноксид. Плазма факел напојуван од електричен лак јонизира гас и ја трансформира органската материја во сингас, создавајќи згура како нуспроизвод.^[1][2][3] Се користи комерцијално како форма на обработка на отпад. Тестирана е за гасификација на гориво добиено од отпад, биомаса, индустриски отпад, опасен отпад и цврсти јаглеводороди, како што се јаглен, нафтен песок, петролеум и нафтен шкрилец.^[2]

Плазма факелот пропушта силна електрична струја под висок напон помеѓу две електроди како електричен лак. Гасот под притисок се јонизира додека минува низ плазмата создадена од лакот. Температурата на факелот се движи од 2.000 до 14.000 °C.^[4] Температурата ја одредува структурата на плазмата и гасот што го формира.^[5]

Отпадот се загрева, се топи и на крај испарува. Под овие услови, молекуларната дисоцијација се јавува со раскинување на молекуларните врски. Комплексните молекули се одделени на поединечни атом. Резултантните елементарни компоненти се во гасовита фаза (сингас). Молекуларната дисоцијација со употреба на плазма се нарекува плазмична пиролиза“.^[6]

Помалите факели обично користат инертен гас како што е аргонот, додека поголемите бараат азот. Електродите варираат од бакар или волфрам до хафниум или циркониум, заедно со други легури.

Некои реактори за гасификација со плазма работат при негативен притисок,^[1] иако повеќето се обидуваат да обноват^[7] гасовити и/или цврсти ресурси.

Главните предности на технологиите со плазма факели за обработка на отпад се:

• Спречување на опасниот отпад да стигне до депониите^[8][9]
• Некои процеси се дизајнирани за обновување на летечката пепел, пепелта од дното и повеќе други честички, за 95% или подобро пренасочување од депониите и без штетни емисии на токсичен отпад^[10]
• Потенцијално производство на витрифицирана згура што би можела да се користи како градежен материјал^[11]
• Преработка на отпад од биомаса во запалив сингас за електрична енергија и топлина^[12] или за синтеза во горива или потребни хемикалии.
• Производство на производи со додадена вредност (метали) од згура^[13]
• Безбедни средства за уништување на медицинскиот^[14] и многу други видови опасни отпадоци.^[1][15]
• Со гасификација со гладно согорување и брзо гаснење на сингасот при покачени температури може да се избегне производство на диоксини и фурани кои се вообичаени за инсинераторите.
• Емисиите во воздухот можат да бидат почисти од депониите и слични на оние од инсинераторите.

Главните недостатоци на технологиите за плазма факели за обработка на отпад се:

• Поголеми почетни инвестициски трошоци во однос на алтернативите, кои вклучуваат депонии^[16] и согорување.
• Оперативните трошоци се повисоки во споредба со оние на инцинерацијата.
• Влажната суровина го намалува производството на сингас и ја зголемува потрошувачката на енергија.
• Мало или негативно нето производство на енергија кога се земаат предвид сите енергетски влезови.
• Ограничена достапност на постројки и потреба често да се одржуваат.

Гасификацијата со плазма факел се користи комерцијално за отстранување на отпад^[28] на пет локации низ светот со комбиниран проектен капацитет од 200 тони отпад дневно, од што половина е отпад од биомаса.

Обновувањето на енергијата од отпадните текови со употреба на плазма гасификација се користи во една или две инсталации кои третираат 25-30 тони отпад дневно.

Американската воена морнарица го користи Системот за уништување на отпад од плазма лак (PAWDS) на нивниот носач на авиони од класата „Џералд Р. Форд“ од најновата генерација. Компактниот систем го обработува сиот запалив цврст отпад.^[29]

• Гасификација
• Енергија од отпад

• Министерство за трговија и индустрија - Користење на термална плазма технологија за создавање вреден производ од опасен отпад