Plasma boogvergassing (PAG), afvalverwerkingstechnologie die een combinatie van elektriciteit en hoge temperaturen gebruikt om gemeentelijk afval (vuilnis of afval) zonder verbranding (verbranding) om te zetten in bruikbare bijproducten. Hoewel de technologie soms wordt verward met het verbranden of verbranden van afval, verbrandt plasmagas het afval niet zoals bij verbrandingsovens. In plaats daarvan zet het het organische afval om in een gas dat nog steeds al zijn chemische en warmte-energie bevat en zet het het anorganische afval om in een inert verglaasd glas dat slak wordt genoemd. Het proces kan het volume van afval dat naar stortplaatsen wordt gestuurd, verminderen en elektriciteit opwekken.
Werkwijze
In het PAG-proces laat een elektrische boogvergasser een elektrische stroom met zeer hoge spanning door twee elektroden lopen, waardoor er een boog tussen ontstaat. Inert gas, dat onder hoge druk staat, stroomt vervolgens door de elektrische boog in een afgesloten container (een plasma-omzetter genoemd) met afvalstoffen. Temperaturen in de boogkolom kunnen meer dan 14.000 ° C (25.000 ° F) bereiken, wat heter is dan het oppervlak van de zon. Bij blootstelling aan dergelijke temperaturen wordt het meeste afval omgezet in gas dat bestaat uit basiselementen, terwijl complexe moleculen uit elkaar worden gescheurd tot individuele atomen.
De bijproducten van plasmaboogvergassing bestaan uit:
-
Syngas, een mengsel van waterstof en koolmonoxide. Afvalstoffen, waaronder kunststoffen, bevatten grote hoeveelheden waterstof en koolmonoxide en de omzettingssnelheid van die materialen in syngas kan hoger zijn dan 99 procent. Voordat het syngas voor stroom kan worden gebruikt, moet het worden gereinigd van schadelijke materialen zoals waterstofchloride. Eenmaal schoongemaakt, kan het syngas worden verbrand als aardgas, waarbij een deel de plasmaboogvergassingsinstallatie zal aandrijven en de rest wordt verkocht aan nutsbedrijven, die het ook voornamelijk gebruiken voor de productie van elektriciteit.
-
Slak, een vast residu dat lijkt op obsidiaan, kan worden ontdaan van verontreinigingen, waaronder zware metalen zoals kwik en cadmium, en verwerkt tot bakstenen en synthetisch grind.
-
Restwarmte, die vrijkomt bij het proces en kan worden gebruikt om stoom te produceren voor elektrische opwekking.
De samenstelling van de afvalstroom kan de effectiviteit van de vergassingsprocedure beïnvloeden. Afval dat veel anorganische materialen bevat, zoals metalen en bouwafval, zal minder syngas opleveren, wat het meest waardevolle bijproduct is, en meer slak. Om die reden kan het in bepaalde instellingen de moeite waard zijn om de afvalstroom voor te sorteren. Als afval kan worden versnipperd voordat het de vergassingskamer binnenkomt, wordt de efficiëntie van de PAG verbeterd.
Economische kosten en baten
PAG lijkt een aanzienlijk potentieel te bieden voor het verminderen van stortafval en het omzetten van afval in nuttige producten. De kosten en bepaalde milieueffecten hebben echter gecompliceerde inspanningen gekost om PAG-faciliteiten te bouwen. Het begraven van afval op stortplaatsen blijft relatief goedkoop in vergelijking met het gebruik van PAG om het vaste afval dat daar verblijft te verminderen. (Een onderzoek uit 2007 naar stortplaatsen in Hamilton, Ontario, Canada, merkte op dat de kosten voor gemeenten $ 35 per ton waren voor het begraven van afval, vergeleken met $ 170 per ton voor PAG-verwerking.)
In verschillende landen zijn kleine installaties actief om gevaarlijke stoffen zoals chemische wapens en verbrandingsas te verwijderen. Een van de meest opvallende experimentele faciliteiten zijn de fabrieken van de Taiwanese National Cheng Kung University in Tainan City, die 3-5 ton (3,3-5,5 short ton) afval per dag verwerkt, en Utashinai, Japan, dat 150 ton verwerkt (165 short tons) per dag. In de Verenigde Staten en andere landen zijn verschillende grootschalige voorzieningen voorgesteld; de ontwikkeling van grotere voorzieningen op gemeentelijk niveau is echter niet voorbij de proeffase gekomen. Zelfs als er geen grootschalige faciliteiten worden gebouwd, zeggen voorstanders dat de technologie bijzonder kosteneffectief kan zijn voor het verwerken van medisch en raffinaderijafval en bouwmaterialen, omdat ze hoge verwijderingsbijdragen voor de exploitant vragen en een hoog warmteniveau produceren dat kan worden gebruikt om elektriciteit produceren.
