NAI: 525
LÍNEA DE ACCIÓN: Energía
SEMANA: 28
TEMA EJE: CORRIENTE ELÉCTRICA
ACTIVIDAD: DIA INTERNACIONAL DE LA LIMPIEZA Y LA CIUDADANIA
REGIÓN: Loreto
CATEGORÍA: Ingeniería (Materiales y Bioingeniería)

CONVERSIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN ENERGÍA ELÉCTRICA, MATERIAL RECICLABLE O ETANOL MEDIANTE SU GASIFICACIÓN POR PLASMA


OBJETIVOS:
- Implementar una planta de gasificación por plasma en la costa para eliminar la basura convirtiéndolo en materia reutilizable.
- Generar energía eléctrica o etanol a partir de los residuos sólidos.
- Mejorar el manejo de la gestión de residuos sólidos.

VARIABLES:
Independiente: UTILIZACIÓN GASIFICACIÓN POR PLASMA EN RESIDUOS
Dependiente: REDUCCIÓN CONSIDERABLE DE LA CONTAMINACIÓN Y GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

HIPÓTESIS: Mediante la gasificación por plasma se trata los desechos como el valioso bien que son y se recupera más del 99% de su valor, en la cual los desperdicios no son un lastre como la sociedad lo ha considerado por mucho tiempo.

RESUMEN:
El DIADESOL “DÍA INTERAMERICANO DE LA LIMPIEZA Y CIUDADANÍA”, tiene por objetivo crear conciencia en la sociedad sobre la importancia del cuidado de nuestro ambiente y su relación con el manejo adecuado de los residuos sólidos que generamos diariamente.
El problema que se presenta en loreto relacionado con la actividad es que el 73% de los residuos sólidos diariamente por las municipalidades de Ica se destina a botaderos a cielo abierto, un 17% se quema abiertamente,un 2% es vertido en el río, laguna o mar y sólo un
8% va a rellenos sanitarios. Cuando se quema los desperdicios, los olores fétidos causan total incomodidad y por cierto la protesta de los moradores del lugar, así como de los visitantes.
En vez de incinerar los desechos sólidos o rellenar, este nuevo tipo de planta, por medio de un proceso de
gasificación por plasma, convierte todo tipo de deshecho (gaseoso, líquido o sólido) en un gas combustible
compuesto fundamentalmente por monóxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno y agua. Este gas combustible puede utilizarse para generar energía eléctrica o ser convertido en combustible líquido como etanol. El proceso es muy eficiente. Más del 99% de los desechos se convierten en energía u otros productos vendibles. Las plantas típicas de gasificación o incineración generan hasta un 30% de residuos que debe ser transportado hasta un área de relleno. El proceso de Transformación Térmica usa tecnología de arco de plasma de muy alta temperatura (hasta 4.400°C) para “Gasificar” los materiales inorgánicos y convertirlos en un gas combustible cuya capacidad calorífica es aproximadamente 1/3 de la del gas natural.
El gas combustible luego se limpia y enfría para poder ser utilizado en una turbina de gas para generar electricidad o usado en un proceso de conversión de etanol. Los materiales inorgánicos se convierten en material vítreo o metal reciclado.
El plasma es un gas que es esencialmente aire sobrecalentado e ionizado. Un soplete especial por plasma calienta el aire a una temperatura dentro del soplete de hasta 14.000°C y temperaturas en el punto de contacto con el material de hasta 4.500°C. la fuente de energía para el soplete es eléctrica. El aire sobrecalentado se utiliza para descomponer térmicamente cualquier objeto con el que entra en contacto. Las empresas siderúrgicas han utilizado plasma para fundir acero durante muchos años. El plasma es una tecnología bien establecida en muchas industrias.
La Gasificación por Plasma se ha utilizado en las industrias siderúrgicas, residuos médicos, residuos peligrosos y otras durante muchos años. Una oferta abundante de energía eléctrica barata y amplias zonas de relleno han limitado la viabilidad comercial de esta tecnología para Desechos Sólidos Urbanos. Existen varias plantas de gasificación por plasma de Desechos Sólidos Urbanos en operación en el resto del mundo, pero no en los EE.UU. En Norteamérica existen varias plantas de gasificación por plasma procesando residuos peligrosos. El incremento incesante de la demanda energética, el cierre de rellenos sanitarios, el alto costo de abrir nuevos rellenos, y el creciente mercado del etanol, que se triplicará en los próximos dos años, han hecho que éste sea el momento para que nuestro Recovered Energy System, utilizando tecnología de plasma, tome una posición destacada.
La Real Academia Española define reciclar como “someter un material usado a un proceso para que se pueda volver a utilizar”. El Recovered Energy System es la forma más avanzada de reciclado. Más del 99% de los desechos procesados son reciclados hacia otros productos y energía utilizable.




PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
En el interior de un vaso de acero inoxidable sellado y repleeto de aire común, se hace pasar un alto voltaje entre dos electrodos que arranca electrones del aire, convirtiendo al gas en plasma. La energía del arco de plasma es tan potente que rompe la materia en sus partes componentes desmontando los electrones de valencia de los átomos, y rompiendo sus ataduras moleculares.
Este proceso crea dos subproductos, uno es un gas sintético compuesto principalmente por hidrógeno y monóxido de carbono, que puede convertirse en un combustible limpio. El segundo subproducto es una forma de cristal vitrificado que puede emplearse como relleno inerte para la construcción de carreteras, ladrillos u otros usos.
La Gasificación por Plasma no es incineración y no quema los desechos, es la transformación de materiales que contienen carbono en una atmósfera pobre en oxígeno usando una poderosa fuente externa de calor (plasma) para producir un gas combustible (también llamado syngas) que puede ser utilizado en otras aplicaciones. Pese a que las temperaturas son muy superiores a las utilizadas en incineración, el material orgánico no se quema porque no hay suficiente oxígeno. El proceso controla la cantidad de oxígeno y permite que exista solamente el oxígeno suficiente para producir monóxido de carbono. La materia orgánica se transforma en un gas combustible compuesto por monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2). Solamente se libera una pequeña cantidad de energía cuando se combinan las moléculas de carbono y oxígeno. El monóxido de carbono aún contiene una energía química considerable y puede ser utilizado de muchas maneras. Debido a las altas temperaturas y la falta de oxígeno, no hay alquitranes, dioxinas o furanos, y los niveles de óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx) son mucho más bajos. El resultado neto es que solo una fracción del 1% de los desechos ingresados no se convierte en productos vendibles.



DATOS / RESULTADOS:

“La ciudad de Nueva York ya está pagando una cifra astronómica (90$/Ton) por librarse de la basura. De acuerdo a Startech, unas pocas plantas de gasificación transformando 2.000 toneladas diarias, podrían hacer los mismo por unos 36$. Tras vender el gas sintético y el excedente eléctrico, el precio real por tratamiento de tonelada de residuos bajaría a los 15$. La gasificación no es solo respetuosa con el medio ambiente, también es una buena decisión como negocio”.

El Recovered Energy System puede procesar cualquier tipo de basura con la misma limpieza ambiental ,
degradación completa y eficiencia de reciclado. No se requiere pre-tratado, clasificado o manipuleo adicional. La basura domiciliaria y del jardín, vidrios, cenizas de incineradores, aceite usado, barros, plásticos, pinturas, suelos contaminados, neumáticos, etc., todos pueden ser procesados y reciclados.

¿ El etanol producido por gasificación por plasma el mismo que el producido a partir de procesos a base de maíz o celulosa?
Si, la composición química y pureza son idénticas. El proceso Recovered Energy System es más eficiente y no deja un residuo sólido que deba descartarse.

¿Se procesarán residuos peligrosos en esta planta?
Los residuos clasificados como peligrosos no será procesados junto a materiales no peligrosos ya que son
manipulados de una manera totalmente diferente. Se seguirán reglas estrictas que impiden que los transportistas entreguen materiales peligrosos, salvo que la planta cuente con los permisos para este tipo de desechos. El Recovered Energy System procesará y reciclará un rango mucho más amplio de residuos de lo que era posible anteriormente. Elementos difíciles de desechar como ser neumáticos, aceite usado, suelos contaminados con aceites, aún vidrios y metales serán reciclados.
¿La planta producirá olores?
El área de recepción para todos los residuos está cerrada y mantenida con presión negativa. El aire que se requiere para el proceso de absorbe de las áreas de recepción y almacenaje, de manera de llevar los olores al gasificador. El almacenamiento fuera de horario está contenido dentro de un edificio y se renueva cada 3-4 días. Solamente se almacena el material suficiente para operar la planta cuando no está recibiendo desperdicios, como durante la noche y los fines de semana. Los olores primero son minimizados, luego contenidos y procesados junto con los desechos.

¿Cómo recibirá la planta los desechos?
La planta recibirá los desechos de la misma manera que un relleno sanitario o una estación de transferencia. Las municipalidades seguirán siendo responsables de recolectar la basura y transportarla hasta la planta o negociar este servicio con terceros. Las municipalidades participantes firmarán un contrato por un período determinado para traer la basura a la planta y pagarán una tarifa de volcado negociada.
¿No perderemos los ingresos y las mejoras ambientales del programa de reciclado actualmente en uso?
En el caso de algunos materiales, la recolección y clasificado de los elementos reciclados como vidrio y metales cuesta más que lo generado por la venta de dichos materiales. El Recovered Energy System es un método de reciclado más eficiente. Nosotros no desaconsejamos programas de reciclado tradicionales. Sin embargo, ofrecemos a la comunidad la opción para decidir cuáles elementos reciclar en forma tradicional y cuales enviar, sin clasificar, a la planta para ser reciclados completamente en energía y productos útiles.

CONCLUSIONES:
Este proceso elimina los residuos casi en un 100%, libre de agentes tóxicos, con la cual se obtiene una ciudad limpia. La energía eléctrica que se produce en esta planta, puede ser utilizada por el municipio para el alumbrado público, bombas del Sistema de Agua Potable y además por cada tonelada de basura transformada se obtiene alrededor de nueve kilos de slag, que es una piedra similar a la obsidiana, no tóxica y que puede ser utilizada como asfalto o materiales para la construcción.
PÁGINAS WEB CONSULTADAS:
http:/loreto-hoy.blogspot.com/2008/12/contaminacion-ambiental-en-el-distrito.html
http://www.maikelnai.es/2007/02/25/el-procesamiento-con-plasma-convierte-la-basura-en-energia-limpia/
http://www.recoveredenergy.com/literature/preguntas.pdf


APELLIDOS Y NOMBRES: obregón paredes miguel
AÑO DE ESTUDIO: 5º DE Sec. / Especializado
NODO: zeus
CORREO ELECTRÓNICO: obregonparedesmiguel@gmail.com