Comercialización de gasificación por plasma - Plasma gasification commercialization
La gasificación por plasma se utiliza comercialmente como un sistema de conversión de residuos en energía que convierte residuos sólidos municipales, neumáticos, residuos peligrosos y lodos de depuradora en gas de síntesis (gas de síntesis ) que contiene hidrógeno y monóxido de carbono que se puede utilizar para generar energía. Las instalaciones de arco de plasma de eliminación de desechos a escala municipal han estado en funcionamiento en Japón y China desde 2002. Hasta ahora, ninguna implementación comercial en Europa y América del Norte ha tenido éxito. La tecnología se caracteriza por el potencial de un nivel muy alto de destrucción de los desechos entrantes, pero una producción de energía neta baja o negativa y altos costos operativos.
La gasificación por plasma se utiliza comercialmente para la eliminación de residuos en cinco ubicaciones en todo el mundo, lo que representa una capacidad de diseño de 200 toneladas de residuos por día en total, de las cuales 100 toneladas por día son residuos de biomasa.
Instalaciones existentes
Wuhan, China (Wuhan Kaidi / Alter NRG, planta de demostración)
En enero de 2013, Alter NRG encargó una unidad de gasificación por plasma Westinghouse en una instalación de demostración en Wuhan , China. La unidad de gasificación por plasma fue diseñada para procesar aproximadamente 100 toneladas por día de residuos de biomasa y convertirlos en gas de síntesis limpio. Luego, el gas de síntesis se convierte en combustible diesel y otros combustibles de transporte en las instalaciones de Kaidi.
Pune, Maharashtra, India (Maharashtra Enviro Power Limited)
En 2008 se puso en servicio una planta de tratamiento de residuos peligrosos a base de plasma de 72 toneladas por día, ubicada en Pune , India. Se basa en la tecnología de plasma y el diseño de la vasija del reactor de Westinghouse Plasma Corporation (WPC). El gas producido debía quemarse inmediatamente en una caldera de vapor que impulsaba una turbina de corriente que producía hasta 1,6 MW (netos) de electricidad. Sin embargo, la utilización del gas de síntesis nunca funcionó y, debido a problemas técnicos, no se ha producido energía en la planta.
Mihama-Mikata, Japón (Hitachi Metals Ltd.)
En 1999 se construyó una planta "piloto" de 166 toneladas cortas (151 t) por día en Yoshii , desarrollada conjuntamente por Hitachi Metals Ltd. y Westinghouse Plasma. Fue certificado después de un período de demostración en 1999-2000. La planta piloto de Yoshii fue clausurada cuando el programa piloto finalizó en 2004.
En 2002 se completó una planta de 165 toneladas cortas (150 t) por día en la ciudad de Utashinai . Se necesitaron más de cinco años para ponerlo en marcha debido a problemas con el tamaño del fondo del reactor, el arrastre de partículas pegajosas y la elección incorrecta del refractario. Como resultado, perdió sus contratos de suministro de residuos y no cumplió con su diseño de calor y balance de materiales, por lo que Hitachi Metals lo cerró en 2013.
En 2002 se puso en servicio una planta de 28 toneladas cortas (25 t) por día en las ciudades gemelas de Mihama y Mikata . Las plantas de Westinghouse Plasma utilizaron un gasificador de lecho fijo con sopletes de plasma en la parte inferior, con adición de coque para agregar energía y actuar como lecho de escoria, y adición de cal o agente fundente similar.
Universidad Nacional Cheng Kung - Ciudad de Tainan, Taiwán (PEAT International)
PEAT International construyó una instalación de eliminación de desechos por arco de plasma en la Universidad Nacional Cheng Kung (NCKU) en la ciudad de Tainan , Taiwán , que utiliza su método patentado de recuperación por destrucción térmica por plasma. La instalación puede manejar de 3 a 5 toneladas métricas (3,3 a 5,5 toneladas cortas) de desechos por día de una variedad de corrientes de desechos, que incluyen cenizas volantes de incineradores , desechos médicos , desechos orgánicos de procesos industriales y lodos inorgánicos. También puede procesar baterías de consumo de desecho y otros materiales, incluidos lodos de metales pesados y catalizadores de refinería (corrientes de desechos que generarían aleaciones de metales valiosos ), pero no se informan esfuerzos de recuperación de energía. La instalación fue construida como parte de una instalación integral de recuperación de recursos financiada por el gobierno de Taiwán , lo que marca la primera vez que el gobierno de Taiwán comprometió recursos financieros y técnicos para la utilización de tecnología de plasma. Se puso en servicio en noviembre de 2004 y recibió su permiso de funcionamiento en enero de 2005.
PyroGenesis Canada Inc. instaló un sistema compacto de destrucción de desechos por arco de plasma (PAWDS) a bordo del portaaviones USS Gerald R. Ford (CVN-78) . El sistema fue diseñado para tratar 200 kg / h de residuos sólidos combustibles sin recuperación de energía . El barco fue bautizado en noviembre de 2013.
Instalaciones planificadas
Actualmente no se conocen proyectos de gasificación por plasma de residuos planificados.
Proyectos suspendidos
Swindon, Wiltshire, Inglaterra, Reino Unido (Advanced Plasma Power)
En 2015, Advanced Plasma Power recibió 11 millones de libras esterlinas de financiación del Departamento de Transporte y 6 millones de libras esterlinas de Ofgem para desarrollar y erigir la primera instalación de gasificación comercial basada en el proceso Gasplasma. El proceso consiste en gasificación, tratamiento de gas de plasma, pulido de gas de síntesis y generación de energía con motores de gas. Estará diseñado para producir gas para alimentar vehículos, energía, calor y vidrio agregado a partir del procesamiento de 7500 toneladas de combustible derivado de desechos al año. Se espera que la construcción comience durante 2016. La instalación será utilizada por Advanced Plasma Power con fines de prueba y desarrollo en lugar de como una planta operada comercialmente. En diciembre de 2019, el sitio web de la compañía Advanced Plasma Power se había desconectado.
Hirwaun, Gales, Reino Unido (EnviroParks Limited)
EnviroParks Limited plan (31/9/07) un consorcio para construir un parque orgánico en Tower Colliery en Hirwaun , Gales del Sur . Esto incluye una planta de gasificación por plasma combinada con digestión anaeróbica avanzada para desviar los residuos sólidos urbanos del vertedero. Enviroparks está colaborando actualmente con el socio Europlasma de Burdeos para proporcionar la unidad de gasificación de plasma al parque.
EnviroParks Ltd y sus socios están invirtiendo alrededor de £ 60 millones en el proyecto para establecer instalaciones de tratamiento de desechos orgánicos y desechos mixtos junto a Tower Colliery en Hirwaun. El sitio de Hirwaun en sí es lo suficientemente grande para el procesamiento de más de 250,000 toneladas métricas (280,000 toneladas cortas) de desechos no peligrosos al año. Sin embargo, inicialmente se diseñará una planta de digestión anaeróbica para manejar 50.000 toneladas métricas (55.000 toneladas cortas) de desechos orgánicos al año. Según el sitio web, a principios de 2013 "... esperamos recibir desechos en el sitio de 20 acres para 2014". A noviembre de 2016, la planta de gasificación retrasada aún se encontraba en la fase de diseño según EnviroParks. A diciembre de 2019, el proyecto no ha actualizado el sitio web desde 2017
Centro de energía renovable de Tees Valley (Air Products / AlterNRG)
El propietario abandonó una central eléctrica de 49 MW que utilizaba gasificación por plasma durante la fase de puesta en servicio en Teesside, Reino Unido. Totalmente permitido, el trabajo en el sitio comenzó en 2013. El trabajo continuó en la primera fase usando el gasificador AlterNRG, y la construcción de una fase idéntica comenzó antes de que se completara la primera fase. Cada planta utilizó "el gasificador más grande del mundo" hasta la fecha, pero ninguna pudo funcionar, ya que la tecnología no se había probado a escala. La puesta en servicio de la primera fase se inició a finales de 2014. A finales de 2015, Air Products detuvo la construcción de la segunda fase hasta que solucionó los problemas. El 4 de abril de 2016, Air Products anunció que dejaría el negocio de conversión de residuos en energía y que iba a realizar una amortización de 0,9 a 1,0 mil millones de dólares.
Ottawa, Ontario, Canadá (Plasco Energy Group Inc.)
Un tipo nuevo y diferente de conversión de desechos de arco de plasma que utiliza plasma para refinar los gases producidos durante la conversión de desechos. Plasco Energy Group completó una planta de demostración en Ottawa , Canadá , en el vertedero Trail Road, para procesar 85 toneladas métricas (94 toneladas cortas) por día de desechos sólidos municipales . El proceso de Plasco Energy Group no utiliza plasma para destruir desechos, sino más bien para refinar los gases producidos durante la conversión de desechos, con el fin de permitir que se utilicen para hacer funcionar un motor de gas de combustión interna. El 24 de octubre de 2007, las instalaciones de Plasco Trail Road comenzaron a suministrar energía a la red.
En una actualización a los residentes del área local el 6 de diciembre de 2008, el presidente de Plasco, Rod Bryden, dijo que los retrasos en sus instalaciones se debieron a un mal funcionamiento de la maquinaria, no a problemas con la tecnología de conversión de residuos en energía. A diferencia de la gasificación por plasma convencional, el enfoque de Plasco consistió en demostrar la tecnología como una planta integrada a escala comercial por cuenta propia. Esto resultó en un enorme costo de inversión, pero un producto probado.
En diciembre de 2012, Plasco celebró un contrato con la ciudad de Ottawa para la construcción de una planta comercial de tres trenes. La planta procesaría hasta 405 toneladas / día de residuos sólidos urbanos, produciendo 0,9 MW-h de energía eléctrica neta, 300 litros de agua apta para riego y 150 kg de áridos no lixiviables por cada tonelada de residuos procesados.
El 28 de agosto de 2013, un artículo del Ottawa Citizen informó que el Ayuntamiento de Ottawa había votado por segunda vez para ampliar un plazo en el que se requería que Plasco hubiera dispuesto los 200 millones de dólares necesarios para construir la instalación de gasificación de plasma a escala comercial cerca del Sendero. Vertedero de carreteras. La empresa tenía ahora hasta diciembre de 2014 para organizar la financiación.
En agosto de 2014, Black & Veatch declaró que la tecnología era adecuada para la comercialización, ya que había demostrado la generación de energía neta a través de los motores IC de GE Jenbacher, una disponibilidad comercialmente aceptable y un desempeño ambiental impecable. En diciembre del mismo año, la revista New Economy Magazine otorgó a Plasco un premio como "la mejor tecnología de gestión de residuos del mundo".
A pesar de esto, al no haber recibido la ayuda gubernamental esperada, los inversores optaron por no continuar con la construcción de la planta de Ottawa y colocaron a la empresa en protección de acreedores en 2015. Fue comprada con la protección de acreedores más tarde ese año, y actualmente está comercializando su avanzada tecnología. Desde entonces, Plasco Energy ha cambiado su modelo de negocio de Build Own Operate y lo ha limitado al suministro de equipos y servicios.
Hurlburt Field, Florida, EE. UU. (PyroGenesis Canada Inc.)
El 26 de abril de 2011, el Comando de Operaciones Especiales de la Fuerza Aérea (AFSOC) inauguró su instalación del Sistema de Residuos de Plasma Transportable a Energía (TPWES), ubicada en Hurlburt Field, cerca de Fort Walton Beach, Florida, EE. UU. La instalación fue diseñada, construida y puesta en servicio por PyroGenesis Canada Inc., con sede en Montreal, y la unidad desplegada en la instalación se basó en la tecnología Plasma Resource Recovery System (PRRS) de la compañía. La planta fue diseñada para procesar 10,5 toneladas métricas por día de residuos sólidos urbanos, así como residuos peligrosos y biomédicos . El gas de síntesis generado por el proceso se alimentó a un motor de combustión interna para producir electricidad, mientras que la fracción inorgánica de la alimentación de desechos se convirtió en una escoria vitrificada inerte que supuestamente podría usarse para materiales de construcción. El sistema fue diseñado para ser transportable y con energía neutra.
La planta, cuya construcción costó $ 7,4 millones, se cerró y se vendió en una subasta de liquidación del gobierno en mayo de 2013. La oferta inicial fue de $ 25. Se selló la oferta ganadora.
Navitus Plasma Inc. propuso la instalación de un sistema llamado "DEEP" "Dufferin Eco Energy Park" dentro de East Luther Grand Valley ubicado en el condado de Dufferin (aproximadamente 45 minutos al norte de Toronto ) y planeó llevar toda la basura municipal del condado a esta facilidad. En 2014, se informó que el proyecto DEEP probablemente sería archivado. En abril de 2016, no se encontraron rastros más recientes del proyecto DEEP en la Internet pública.
Condado de St. Lucie, Florida, EE. UU. (GeoPlasma)
El primer sistema de eliminación de desechos a base de plasma en los EE. UU. Se anunció en 2006 en el condado de St. Lucie, Florida . El condado declaró que espera no solo evitar más vertederos, sino vaciar por completo su vertedero existente - 4.300.000 toneladas cortas (3.900.000 t) de residuos recogidos desde 1978 - dentro de 18 años. La planta originalmente estaba programada para entrar en operación en 2009, pero experimentó varios reveses. Los patrocinadores anunciaron originalmente que la instalación produciría 600 toneladas cortas (540,000 kg) de escombros sólidos a partir de alrededor de 3,000 toneladas cortas (2,700,000 kg) de desechos por día a 5.500 ° C (9.900 ° F), pero surgieron incertidumbres con respecto a la seguridad de tal instalaciones. Las amenazas para la salud pública y el medio ambiente de los incineradores, junto con la incertidumbre de la capacidad de la comunidad para producir cantidades tan grandes de desechos de manera constante, han llevado a GeoPlasma a presentar una nueva propuesta para una instalación mucho más pequeña que convertiría 200 toneladas cortas (180 t). de residuos por día. Los planes eran comenzar a construir la instalación de $ 120 millones en 2011. En abril de 2012, los funcionarios de St. Lucie anunciaron que habían rescindido el contrato con GeoPlasma, terminando así el proyecto.
Tallahassee, Florida, EE. UU. (Green Power Systems)
La ciudad de Tallahassee, Florida, ha firmado el contrato de conversión de residuos en energía de arco de plasma más grande (35 MW) hasta la fecha con Green Power Systems para procesar 1,000 toneladas cortas (910 t) diarias de la ciudad y varios condados circundantes. La finalización del proyecto estaba programada para octubre de 2010, pero cancelada en 2008.
Vancouver, Columbia Británica, Canadá (Plasco Energy Group Inc.)
Se ha planificado un gasificador de arco de plasma propuesto para el área metropolitana de Vancouver. Sin embargo, los residentes de la zona han protestado. Metro Vancouver está llevando a cabo actualmente un proceso de RFP para determinar una solución a largo plazo para la gestión de residuos. Plasco no propone que Metro Vancouver suspenda el proceso de solicitud de propuestas, sino que establezca una solución provisional que pueda abordar rápidamente el déficit en la capacidad del relleno sanitario, al tiempo que proporciona una instalación que permitirá a Metro Vancouver examinar de cerca y evaluar esta nueva tecnología como parte de su proceso de toma de decisiones a largo plazo. En 2008, el Grupo de Trabajo EPC recomendó no realizar el proyecto.
Port Hope, Ontario, Canadá (Sunbay Energy Corporation)
Utilizando tecnología con licencia de Europlasma, la instalación de arco de plasma propuesta para terrenos en las cercanías de Wesleyville en Port Hope, Ontario (aproximadamente 45 minutos al este de Toronto ) manejará 400 toneladas cortas (360 t) por día de residuos sólidos urbanos (RSU) y Combustible derivado de neumáticos (TDF). Sunbay Energy está obteniendo actualmente las aprobaciones requeridas de las autoridades provinciales y tiene la intención de que la instalación esté operativa durante el cuarto trimestre de 2009. Este proyecto parece haber elegido posteriormente un enfoque diferente a la gasificación por plasma.
Jackson, Georgia, EE. UU. (PR Power Company)
PR Power Co. planea abrir una planta al sur de Atlanta , cerca de Jackson, Georgia , que utilizará una "antorcha de plasma" para vaporizar los neumáticos hasta sus elementos naturales, principalmente hidrocarburos y chatarra de acero. Los gases se convertirán en electricidad para su venta a las empresas de servicios eléctricos y la chatarra de acero se venderá a unos 50 dólares la tonelada.
Red Deer, Alberta, Canadá (Plasco Energy Group Inc.)
Plasco se estaba preparando para comenzar la construcción de una instalación a escala comercial en Red Deer, Alberta, en el verano de 2009. Se esperaba que esta instalación, que iba a ser la primera planta comercial de la compañía, estuviera terminada para fines de 2010, pero en febrero. En 2012 se anunció que debido a que la ciudad solo le daría a la planta el 10% de la basura que Plasco sacó del proyecto, efectivamente la mató. El diputado de Red Deer y partidario del proyecto Plasco, Bob Mills ( Partido Conservador de Canadá ), criticó a la ciudad diciendo "y así, el proyecto murió por falta de basura".
Alcalá de Henares, Madrid, España ( Fomento de Construcciones y Contratas )
El gobierno regional de Madrid , España, anunció en 2008 la instalación de un sistema de eliminación de residuos a base de plasma en la ciudad de Alcalá de Henares . El plan habría tratado 220.000 toneladas de residuos al año. Las amenazas para la salud pública y el medio ambiente de los incineradores, junto con el hecho de que el lugar estaba protegido ambientalmente, llevaron a la revisión de todo el proyecto, cambiando el emplazamiento y eligiendo un enfoque diferente a la gasificación por plasma.
'Reinventar el inodoro'
La Universidad de Delft (TUD) participó en un concurso de la Fundación Bill y Melinda Gates , 'Reinventar el inodoro'. La solución propuesta por TUD incluía un inodoro autónomo que usaba microondas para crear plasma y gasificar los desechos humanos. El inodoro fue diseñado para su uso en la India y otras partes del mundo donde no se dispone de una fuente de agua confiable. La propuesta basada en plasma no estaba entre las tres premiadas cuando se concluyó el desafío en 2012.
Energy Park Peterborough, Inglaterra, Reino Unido (Tetronics)
Energy Park Peterborough: el primer parque de energía verde del Reino Unido, que iba a ser gestionado por Peterborough Renewable Energy, recibió el consentimiento del Departamento de Energía y Cambio Climático (DECC) en noviembre de 2009. Debería incluir residuos mixtos y, a través de una combinación de reciclaje, gasificación y recuperación de residuos mejorada por plasma: recíclelo y remanufactura, produciendo productos reutilizables y energía renovable en el proceso. Tetronics suministraría la tecnología de tratamiento de residuos peligrosos por plasma. La tecnología debería haber convertido los residuos de Control de la Contaminación del Aire (APC) generados por la Planta de Energía de Biomasa en ladrillos y tejas para la industria de la construcción; asegurando que se depositen en vertederos casi cero residuos. La construcción estaba programada para comenzar en 2012. Los planes de parques de energía en Peterborough se desecharon en noviembre de 2015.