211service.com
Skräp in, megawatt ut
Den här veckan godkände stadsrådgivare i Ottawa, Ontario, enhälligt en ny avfallsenergianläggning som kommer att förvandla 400 ton sopor per dag till 21 megawatt nettoel – tillräckligt för att driva cirka 19 000 hem. Istället för att bränna skräp för att generera värme, som med en förbränningsugn, föreslagna anläggningen av Ottawa-baserad PlascoEnergy Group använder elektriska plasmafacklar för att förgasa det kommunala avfallet och utnyttja gasen för att generera elektricitet.
Enkel visning: Förgasningsanläggningar som omvandlar kommunalt avfall till energi och biprodukter kan byggas squat och stackless, enligt den kanadensiska utvecklaren PlascoEnergy. Den här konstnärens återgivning visar anläggningen på 400 ton per dag som PlascoEnergy planerar att bygga i Ottawa, Kanadas huvudstad.
Ett fåtal avfallsenergiförgasningsanläggningar har byggts i Europa och Asien, där deponering är svårare och energi har historiskt sett varit dyrare. Men PlascoEnergys anläggning skulle bli den första stora anläggningen i sitt slag i Nordamerika. Företagets lönsamhet beror på dess förmåga att använda en svalare förgasningsprocess för att sänka kostnaderna, samt på stigande energi- och dricksavgifter för att säkerställa starka intäkter.
PlascoEnergys godkännande markerade den senaste i en rad positiva utvecklingar för avfallsförgasningsprojekt under de senaste veckorna. Förra månaden godkände Hawaii 100 miljoner dollar i obligationer för att finansiera en avfallsenergianläggning med plasma-facklateknologi från Westinghouse Plasma , baserad i Madison, PA, som redan är anställd i två stora japanska avfallsbearbetningsanläggningar. Samtidigt Boston-baserad konkurrent Välsignelse rapporterade den framgångsrika upptrappningen av en 10-meter-ton-per-dag pilotanläggning i New Bedford, MA, som använder smält järn för att bryta ner avfall.
De flesta förgasningsanläggningar fungerar genom att utsätta avfall för extrem värme i frånvaro av syre. Under dessa förhållanden bryts avfallet ner för att ge en blandning av väte och kolmonoxid som kallas syngas som kan brännas i turbiner och motorer. Det som har hållit tillbaka tekniken i Nordamerika är höga driftskostnader. Plasmaanläggningar, som använder kraftfulla elektriska strömmar för att producera en superhet plasma som katalyserar avfallsnedbrytning, tenderar att förbruka det mesta av den energi de genererar. Som ett resultat har fokus för plasmaförgasningsanläggningar varit att helt enkelt förstöra farligt avfall. Det fanns egentligen ingen tanke på att kunna producera nettokraft, säger PlascoEnergys vd Rod Bryden.
PlascoEnergy började titta på förgasning för kommunalt fast avfall för fem år sedan, när man genom simulering fastställde att svalare plasmabrännare kunde göra jobbet. Mängden värme som krävdes för att separera gaser från fasta ämnen var mycket mindre än den mängd som levererades när syftet helt enkelt var att förstöra materialet, säger Bryden. PlascoEnergy testade modellerna på sin pilotanläggning på fem ton per dag i Castellgali, Spanien (drivs tillsammans med Hera Holdings, Spaniens näst största avfallshanterare). I januari påbörjade företaget storskaliga försök i en demonstrationsanläggning på 100 ton per dag byggd i samarbete med staden Ottawa.
Så här fungerar det. Först avlägsnas bulkmetaller och resten av det rivna avfallet transporteras till en 700 ºC förgasningskammare. Det mesta av det förflyktigas till en komplex blandning av gaser och stiger mot en plasmafackla som arbetar vid 1200 ºC – långt under de 3 000 till 5 000 ºC som används med farligt avfall. Plasman reducerar den komplexa blandningen till några enkla gaser, såsom ånga, kolmonoxid och väte, plus diverse föroreningar såsom kvicksilver och svavel; efterföljande rengöringssystem tar bort ångan och kvicksilvret och skurar bort sotet innan syngasen skickas till en förbränningsmotorgenerator.
Avfallet som inte förångas bildar en fast slagg och faller till botten av förgasningskammaren. Slaggen skjuts sedan till en annan plasmabrännare, som driver bort kvarvarande kol i slaggen innan slaggen kyls och förglasar. Det resulterande glaset kan blandas in i asfaltvägbeläggning eller cement.
Enligt sitt avtal med Ottawa kommer PlascoEnergy att täcka de uppskattningsvis 125 miljoner dollar som krävs för att bygga anläggningen, som kan vara i drift inom tre år, medan staden endast kommer att betala standardavgifter för dricks – i storleksordningen 60 dollar per ton.
Ze-gen planerar att undvika utmaningen att hantera komplext kommunalt avfall genom att först fokusera på en mer lätthanterlig råvara: bygg- och rivningsavfall. Företaget har lämnat in sju patent på sin förgasningsteknik för smält metall och process för avfall till syngas, men själva utrustningen är standard för stålindustrin, som använder smält järn för att katalytiskt driva bort föroreningar från malm. Ze-gens pilotanläggning bearbetar träavfall med hjälp av en vanlig elektrisk degel från stålindustrin full av smält järn.
Ze-gen VD Bill Davis uppskattar att en anläggning i full storlek bara något större än PlascoEnergys kommersiella anläggning kommer att producera tillräckligt med syngas för att skapa 30 megawatt el, men han säger att syngasen också är av tillräcklig kvalitet för att användas i andra applikationer. Som exempel nämner han syntetisk bensin, dieselproduktion och raffinaderiapplikationer.