Müll rein, Megawatt raus

Diese Woche genehmigten die Stadträte in Ottawa, Ontario, einstimmig eine neue Müllverbrennungsanlage, die 400 Tonnen Müll pro Tag in 21 Megawatt Nettostrom umwandelt – genug, um etwa 19.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Anstatt Müll zu verbrennen, um Wärme zu erzeugen, wie bei einer Verbrennungsanlage, bietet die von Ottawa vorgeschlagene Anlage PlascoEnergy Group setzt elektrische Plasmabrenner ein, um den Siedlungsabfall zu vergasen und das Gas zur Stromerzeugung zu nutzen.



Einfache Anzeige: Laut dem kanadischen Entwickler PlascoEnergy können Vergasungsanlagen, die Siedlungsabfälle in Energie und Nebenprodukte umwandeln, gedrungen und stapellos gebaut werden. Das Rendering dieses Künstlers zeigt die 400-Tonnen-pro-Tag-Anlage, die PlascoEnergy in Ottawa, Kanadas Hauptstadt, bauen will.

In Europa und Asien wurden einige Müllverbrennungsanlagen gebaut, wo die Deponierung schwieriger ist und Energie in der Vergangenheit teurer war. Aber die Anlage von PlascoEnergy wäre die erste große Anlage dieser Art in Nordamerika. Die Rentabilität des Unternehmens hängt von seiner Fähigkeit ab, einen kühleren Vergasungsprozess zu verwenden, um die Kosten zu senken, sowie von steigenden Energie- und Trinkgeldgebühren, um starke Einnahmen zu gewährleisten.





Die Zulassung von PlascoEnergy war die jüngste in einer Reihe positiver Entwicklungen für Abfallvergasungsprojekte der letzten Wochen. Im vergangenen Monat genehmigte Hawaii Anleihen in Höhe von 100 Millionen US-Dollar, um eine Müllverbrennungsanlage mit Plasmabrennertechnologie von . zu finanzieren Westinghouse Plasma , mit Sitz in Madison, PA, die bereits in zwei großen japanischen Abfallverwertungsanlagen beschäftigt ist. Der in Boston ansässige Konkurrent Segen berichtete über den erfolgreichen Anlauf einer 10-Tonnen-pro-Tag-Pilotanlage in New Bedford, MA, die geschmolzenes Eisen zum Abbau von Abfällen verwendet.

Die meisten Vergasungsanlagen arbeiten, indem sie Abfälle in Abwesenheit von Sauerstoff extremer Hitze aussetzen. Unter diesen Bedingungen zerfällt der Abfall zu einer Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, genannt Syngas, die in Turbinen und Motoren verbrannt werden kann. Was die Technologie in Nordamerika gebremst hat, sind hohe Betriebskosten. Plasmaanlagen, die starke elektrische Ströme verwenden, um ein superheißes Plasma zu erzeugen, das den Abfallabbau katalysiert, neigen dazu, den größten Teil der von ihnen erzeugten Energie zu verbrauchen. Daher lag der Fokus von Plasmavergasungsanlagen darauf, einfach nur gefährliche Abfälle zu vernichten. An eine Netzstromproduktion war wirklich nicht zu denken, sagt PlascoEnergy-CEO Rod Bryden.

PlascoEnergy begann vor fünf Jahren, sich mit der Vergasung von Siedlungsabfällen zu befassen, als es durch Simulation feststellte, dass kühlere Plasmabrenner die Aufgabe erfüllen könnten. Die Wärmemenge, die erforderlich war, um Gase von Feststoffen zu trennen, war viel geringer als die Menge, die geliefert wurde, wenn das Material einfach zerstört wurde, sagt Bryden. PlascoEnergy testete die Modelle in seiner Pilotanlage mit einer Leistung von fünf Tonnen pro Tag in Castellgali, Spanien (gemeinsam betrieben mit Hera Holdings, Spaniens zweitgrößtem Abfallverarbeiter). Im Januar begann das Unternehmen mit Großversuchen in einer 100-Tonnen-pro-Tag-Demonstrationsanlage, die in Zusammenarbeit mit der Stadt Ottawa gebaut wurde.



So funktioniert das. Zunächst werden Schüttmetalle entfernt und der Rest des zerkleinerten Abfalls in eine 700 °C warme Vergasungskammer geleitet. Das meiste davon verflüchtigt sich zu einem komplexen Gasgemisch und steigt zu einem Plasmabrenner auf, der bei 1200 °C betrieben wird – weit unter den 3000 bis 5000 °C, die bei gefährlichen Abfällen verwendet werden. Das Plasma reduziert die komplexe Mischung auf einige einfache Gase wie Dampf, Kohlenmonoxid und Wasserstoff sowie verschiedene Schadstoffe wie Quecksilber und Schwefel; anschließende Reinigungssysteme entfernen Dampf und Quecksilber und waschen den Ruß aus, bevor das Synthesegas zu einem Verbrennungsmotor-Generator geleitet wird.

Der sich nicht verflüchtigende Abfall bildet eine feste Schlacke und fällt auf den Boden der Vergasungskammer. Die Schlacke wird dann zu einem anderen Plasmabrenner geschoben, der verbleibenden Kohlenstoff in der Schlacke austreibt, bevor die Schlacke abgekühlt und verglast wird. Das resultierende Glas kann in Asphaltstraßenbeläge oder Zement gemischt werden.

Im Rahmen der Vereinbarung mit Ottawa wird PlascoEnergy die geschätzten 125 Millionen US-Dollar decken, die für den Bau der Anlage erforderlich sind, die innerhalb von drei Jahren in Betrieb genommen werden könnte, während die Stadt nur die Standard-Kippgebühren in der Größenordnung von 60 US-Dollar pro Tonne zahlt.

nächstmöglicher bewohnbarer Planet

Ze-gen plant, die Herausforderung der Handhabung komplexer Siedlungsabfälle zu umgehen, indem es sich zunächst auf einen einfacher zu handhabenden Rohstoff konzentriert: Bau- und Abbruchholzabfälle. Das Unternehmen hat sieben Patente für seine Schmelzmetallvergasungstechnologie und seinen Abfall-zu-Syngas-Prozess angemeldet, aber die Ausrüstung selbst ist Standard für die Stahlindustrie, die geschmolzenes Eisen verwendet, um Verunreinigungen aus Erzen katalytisch zu entfernen. Die Pilotanlage von Ze-gen verarbeitet Holzabfälle mit einem standardmäßigen, elektrisch beheizten Tiegel für die Stahlindustrie, der mit flüssigem Eisen gefüllt ist.



Bill Davis, CEO von Ze-gen, schätzt, dass eine Anlage in voller Größe, die nur geringfügig größer ist als die kommerzielle Anlage von PlascoEnergy, genug Syngas produzieren wird, um 30 Megawatt Strom zu erzeugen, aber er sagt, dass das Syngas auch von ausreichender Qualität ist, um in anderen Anwendungen verwendet zu werden. Als Beispiele nennt er synthetisches Benzin, die Dieselproduktion und Raffinerieanwendungen.

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