Головна / Технології / Перетворення сміттєвих полігонів в джерело енергії

Перетворення сміттєвих полігонів в джерело енергії

Сміттєві звалища є неприємними і брудними місцями. Але нове покоління технологій обіцяє відправити їх в минуле, перетворивши велику частину полігонів ТПВ в чистий газ.


Це пов’язано з процесом, який називається газифікацією та полягає у перетворення матеріалів на основі вуглецю в газ шляхом їх нагрівання до високої температури, але без їх спалювання. Газ можна зберігати до того часу, поки він не знадобиться для вироблення електроенергії.

За словами його розробників, передова технологія газифікації може використовувати в якості палива пластик, біомасу, текстиль — практично всі, крім металу та щебеню. На виході виходить синтез-газ — чистий, горючий газ, що складається з окису вуглецю і водню.

Основи цієї технології досить старі. Ще в XIX столітті в більшості великих міст Європи існували газифікаційні установки, що перетворюють вугілля у вугільний газ для опалення та освітлення.

Газифікація почала відходити на другий план після відкриття великих запасів природного газу на початку минулого століття. Потім за останні 20 років інтерес до газифікації виник знову, для газифікації відходів деревини.

Однак за допомогою нової технології можна використовувати набагато більш широкий спектр палива, а вихідний газ виходить набагато чистішим.

Газифікація включає високотемпературне нагрівання без горіння. При температурах вище 700 ° С багато матеріалів на вуглеводневій основі розпадаються на газоподібний моноксид вуглецю і водень — синтез-газ, який можна використовувати в якості палива.

Для матеріалів, таких як деревина, це відносно просто. Проте з іншими вуглеводневими матеріалами і особливо промисловими відходами, така реакція призводить до утворення забруднюючих речовин, таких як смоли.

Але саме сміття — це всього лише більш складний вуглеводень. Ось чому Жан-Ерік Петі, керівник французької компанії CHO Power, і його колеги розробили більш високотемпературний процес при температурі 1200 ° С.

У результаті виходить синтез-газ, який не створює небезпечних забруднень. Фактично, він досить якісний щоб подавати безпосередньо у високоефективні газові двигуни внутрішнього згоряння, виробляючи електрику в два рази ефективніше ніж при звичайній газифікації, каже Петі.

CHO Power вже побудувала прототип установки по газифікації в місті Морсан, Франція, яка щорічно переробляє 55 000 тонн деревини, біомаси і промислових відходів 11 мегават електроенергії.

Газ, одержаний у процесі газифікації CHO Power, очищається при 1200 ° C турбоплазменною установкою (ліворуч), щоб його можна було використовувати в газовому двигуні (праворуч) для вироблення електроенергії.

У грудні ЄС оголосив, що компанія отримає кредит у розмірі 30 мільйонів євро від Європейського інвестиційного банку для будівництва ще одного заводу в районі Туаре у Франції.

Компанія не першою, хто спробує просунути газифікацію в комерційних масштабах. Але, як сказав Петі: «Ми думаємо, що ми перші хто зламали її».

Заводи з газифікації CHO Power повинні привозити відходи, тобто паливо зі звалищ. Однак компанія Hysytech з Турина, Італія, планує впровадити газифікацію в промислове виробництво.

Ідея полягає в тому, щоб побудувати невелику газифікаційну установку, яка оброблятиме не менше 100 кілограмів відходів на годину, поруч з промисловим заводом, що займається, наприклад, переробкою вуглеводневих матеріалів — виробляє текстиль або пластмаси.

Потім будь-які відходи, створювані промисловим підприємством, можуть бути перетворені в синтез-газ для виробництва електроенергії на місці, уникаючи викидів, пов’язаних з транспортуванням відходів, на віддалену газифікаційну станцію.

Проблема в тому, що історично газифікація в цьому масштабі занадто дорога для промисловості. Але в компанії Hysytech вважають, що можуть зробити невеличку, економічно ефективну установку з псевдозрідженим шаром.

Коли в цю установку потрапляють відходи, через них пропускають повітря для створення рівномірної температури та забезпечення можливості вільного виходу газу. Якщо матеріалам потрібно багато часу для виходу газів, вони залишаються в установці до тих пір, поки вони не газифіковані, але швидкість подачі потоку повітря може збільшуватися, якщо матеріали швидко перетворюються на газ.

Для невеликих установок процес є економічно ефективним. «

Наша система спроектована і побудована для роботи круглий рік з хорошою ефективністю, є простотою в експлуатації і недорогою в обслуговуванні», — сказав Андрес Сальдівія, керівник відділу розвитку бізнесу Hysytech.

Hysytech побудував дослідний завод, який має близько однієї десятої передбачуваного обсягу виробництва, переробляючи 10 кілограмів відходів на годину в синтез-газ. В даний час інженери компанії будують повнорозмірний демонстраційний завод, який буде включати додаткову систему «газ-газ», щоб пов’язати газифікацію з надлишковою енергією від вітрових турбін і сонячних батарей, щоб енергія не губилася.

За допомогою цієї додаткової системи надлишкова енергія використовується для розділення води на водень і кисень. Потім з’єднюючись з вуглецем, цей водень перетворюється в метан, який можна використовувати як звичайний природний газ. «Наша мета — вийти на ринки до 2019 року», — сказав Салдівія.