Plasma tecnology, solução para o lixo urbano

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Plasma tecnology, solução para o lixo urbano

  1. 1. TECNOLOGIA DE PLASMA SOLUÇÃO INTELIGENTE PARA TRATAMENTO DE RESÍDUOS
  2. 2. O que é a Tecnologia de Plasma? O plasma é conhecido como o quarto estado da matéria, e é muito encontrado no universo (em estrelas principalmente). No plasma há o aquecimento de gases havendo a quebra de suas moléculas em átomos simples gerando grande liberação de energia e ionização desses átomos. Após ser triturado e superaquecido (a mais de 850ºC), o lixo, agora em sua forma gasosa, passa para um tanque que possui dois eletrodos e que passam uma altíssima corrente elétrica. Essa corrente é o que transforma esse material em plasma (devido à alta temperatura).
  3. 3. 0 °C 2.000> °C 100°C PLASMA GASOSO LÍQUIDO SÓLIDO DISSOCIAÇÃO MOLECULAR 4º estado da matéria com é conhecido na física
  4. 4. Como funciona a geração de energia? ENTRADA RESÍDUO GASEIFICAÇÃO RESFRIAMENTO GÁS LIMPEZA GÁS OPÇÕES DE PRODUTOS VAPOR ETANOL ELETRICIDADE TODO TIPO DE RESÍDUO PODE SER USADO NA GERAÇÃO DE ENERGIA. RESÍDUO SÓLIDO URBANO, INDUSTRIAL (CLASSE I E II), HOSPITALAR, RESTO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO, SOLO CONTAMINADO , LÔDO DE ESGOTO, ETC...
  5. 5. Produtos resultantes do processo Como resultado do processamento do lixo, por uma usina construída utilizando-se da Tecnologia de Plasma, objetem-se energia direta através de vapor, combustível liquido (etanol) e eletricidade que pode ser conectada a rede e distribuída. Outro fator interessante é que toda a energia consumida pela planta de tratamento de resíduos e gerada por ela mesmo, sendo produzida cerca de 5 vezes mais energia do que a consumida por ela.
  6. 6. Tecnologia A tecnologia é da multinacional Westighouse com mais de 120 anos de atuação no mercado de energia, através da sua divisão Alter NRG Corp. Os estudos de gaseificação por plasma tem mais de 40 anos e atualmente tem plantas funcionando nos EUA, Japão, Índia e Canadá. As plantas implementadas para tratamento exclusivo de resíduos sólidos e geração de energia estão em funcionamento desde 2002 no Japão, na Índia e devem entrar em operação na Inglaterra e China também.
  7. 7. Tocha de Plasma A tocha de plasma, o coração do processo. É um projeto protegido por mais de 22 patentes em todo o mundo. O equipamento pode atingir temperaturas de até 10.000 graus centigrados e funciona por mais de 600.000 horas. A manutenção é muito simples e fácil, pois trata-se de um equipamento único sem partes acopladas ou móveis.
  8. 8. Evolução da aplicação Comercial Comercial Leve ComercialPiloto Pequeno Porte PILOT PLANT U.S. 48 TPD YOSHII, SYNGAS & MIHAMA MIKATA JAPAN 24 TPD UTASHINAI JAPAN 220 TPD PUNE INDIA 78 TPD TEESSIDE - UK 950 TPD UNDER CONSTRUCTION SISTEMAS E SOLUÇÕES PARA GASEIFICAÇÃO WPC P5 • Até 100 tpd de RSU • Até MW5 energia W15 • Até 300 tpd de RSU • Até MW15 energia G65 • Até 1.000 tpd de RSU • Até MW50 energia Área : 20.000 m² Área : 30.000 m² Área : 45.000 m² Grande Porte
  9. 9. Usina funcionando - Japão As usinas no Japão foram inauguradas em 2002 e 2003 respectivamente nas cidades de Utashinai e Mikata. A primeira usina tem capacidade para processamento de 250 toneladas/dia de lixo por dia além de resíduos industriais e produz energia elétrica. A segunda, foi construída pela Hitachi Metals, tem a capacidade instalada de 24 toneladas/dia e é dedicada ao processamento de resíduos industriais da própria fábrica e lodo de esgoto da cidade, produzindo vapor industrial.
  10. 10. Usina funcionando - Índia Na Índia também existem 2 usinas em funcionamento nas cidades de Pune e Nagpur e estão funcionando desde 2010. As usinas tem capacidade para processamento diário de 140 toneladas/dia de lixo e produtos com alto teor de contaminantes. O processo dessa usinas tem a geração final de subprodutos tratados e vitrificados para usos diversos.
  11. 11. Usina funcionando - EUA Esta usina está em funcionamento desde 2009 no estado americano da Pensilvânia em Pittsburgh. A planta foi implementada pela empresa Coskata e tem como objetivo a transformação de lixo urbano e industrial diversos em etanol, produz atualmente cerca de 40.000 galões. A planta passa atualmente por um processo de ampliação e deverá estar preparada para processar até 1.500 toneladas de resíduos sólidos industriais e lixo urbano até o final de 2015.
  12. 12. Usina em construção - China O grupo industrial chinês de capital aberto Kaidi está construindo na província de Wuhan a sua primeira usina de processamento de resíduos industriais e lixo urbano. A planta inicial terá capacidade para 150 toneladas/dia com transformação para energia elétrica. Essa será uma planta piloto com previsão de funcionamento em 2014 ainda e já existem projetos para duas novas plantas com capacidade de processamento de 800 toneladas dia cada uma.
  13. 13. Este é o maior projeto de instalação de usina de Gaseificação por Plasma em andamento no mundo. O investimento é da Companhia Air Products em Tees Valley e quando todo complexo estiver funcionando deverá ter capacidade de processamento de até 3.000 toneladas/dia de resíduos sólidos industriais, lixo urbano, lodo de esgoto e produtos perigosos. A previsão é de que a usina entre em operação em 2015. Usina em construção - Inglaterra
  14. 14. Usina em construção - Inglaterra Atual estágio de construção - Fev/2014
  15. 15. Usina em construção - Inglaterra Instalação do gaseificador
  16. 16. Usina em construção - Inglaterra A planta da Air Products vai poder destruir cerca de 350.000 toneladas/ano de resíduos que não podem ser descartados no meio ambiente. Terá capacidade de produção de 50 MW de energia por ciclo combinado ou seja, numa única planta haverá produção de energia a partir de turbinas usando gás e vapor ao mesmo tempo. Será a maior usina desse tipo no mundo.
  17. 17. Índices de emissão de gases – Parâmetro Japão EMISSÃO DE GASES: Performance operacional no Japão Utashinai Mihama-Mikata Parâmetros (units) Limite Apurado Limite Apurado Ash (mg/m3 ) 40 <10 20 <16 - 17 Dióxido de Enxofre (ppmv) 120 <2 - 2 60 < 5 Oxido de Nitrogênio (ppmv) 150 79-130 150 69 - 84 Cloreto de Hidrogênio (mg/m3 ) 200 6 - 31 100 86 – 93 Total de Dioxinas (ng-TEQ/m3 ) 0.01 0.0020 - 0.0094 0.05 0.00004 – 0.0026 Nota: De acordo com a Agência do Meio Ambiente do Japão, todos os dados convertidos é de 12% de oxigênio, 101kPa e 273K resumido a partir de pontos de dados disponíveis cobrindo o período de 2003-2007 LIMITE DE ESCÓRIA: Mihama-Mikata Slag JLT-46 Results Metais Pesados Unit Limite máximo permitido na legislação Quantidade apurada na escória JLT-46 Limite Arsênico mg/L 0.001 <0.001 0.01 Cadmio mg/L 0.001 <0.001 0.01 Cromo VI mg/L 0.005 <0.005 0.05 Chumbo mg/L 0.001 <0.001 0.01 Mercúrio mg/L 0.0001 <0.0001 0.005 Selênio mg/L 0.001 <0.001 0.01
  18. 18. Índices de emissão de gases – Parâmetro Brasil LIMITE DE EMISSÕES DE GASES POLUENTES UNIDADE UTASHINAI MIHAMA-MIKATA JAPAN Limit CONAMA 316/2002 CETESB E15.011 Oxido de Nitrogênio(NOx) ppmvd 79 - 130 150 297 (560 mg/m³) Material em Partículas (PM) mg/dscm < 16 - 17 20 70 Dióxido de Enxofre (SO²) ppmvd < 5 60 107 (280 mg/m³) Cloreto de Hidrogênio (HCl) ppmvd * 86 - 93 100 ** 53 (80 mg/m³) Monóxido de Carbono (CO) ppmvd N/A 100 100 Mercúrio (Hg) μg/dscm N/A 80 280 (0,28 mg/dscm) Dioxinas (PCDD/PCDF) ng/dscm 0,0020 - 0,0094 0,01 0,50 ** limite de clorados inorgânicos num fluxo de até 1,8 kg/h. Os dados do *Japão são para 1.000 kg/h LIMITE DE METAIS PESADOS - ESCÓRIAS (CINZAS) METAIS PESADOS UNIDADE UTASHINAI MIHAMA-MIKATA JAPAN JLT 46 CONAMA 316/2002 CETESB E15.011 Arsênico mg/m³ < 0,001 0,01 1,40 Cadmio mg/m³ < 0,001 0,01 0,28 Cromo VI mg/m³ < 0,005 0,05 7,00 Chumbo mg/m³ < 0,001 0,01 7,00 Mercúrio mg/m³ < 0,0001 0,005 0,28 Selênio mg/m³ < 0,001 0,01 1,40 ppmvd: parts per million volumetric dry ng/dscm: nanograms per dry standars cubic meter mg/dscm: milligrams per dry standard cubic meter N/A : not available μg/dscm: micrograms per dry standard cubic meter ppmv= (mg/m³)x(273,15+ °C)/ 12,187 x (massa molec.) OBS: NOx (46,01); SO² (64,06); HCl (36,46) - pressão atmosférica, temp. 25 °C
  19. 19. Comparativo Plasma X Aterro Sanitário OCORRENCIAS PLASMA ATERRO Implantação Complexa Simples Licenciamento ambiental Simples Dificil Manutenção Esporádica Permanente Risco Ambiental Nulo Grande Contaminação de lençol freático e nascentes Nulo Possível Destruição de resíduos industriais Total Parcial Emissão de gases poluentes Nulo Grande Destruição de contaminantes Total Impossível Geração de receitas com processamento Grande Mínima Tempo de exploração Ilimitado Limitado
  20. 20. Comparativo Plasma X Incinerador OCORRENCIAS PLASMA Incinerador Implantação Complexa Difícil Licenciamento ambiental Simples Simples Manutenção Esporádica Grande Risco Ambiental Nulo Pequeno Danos Ambientais Nulo Nulo Destruição de resíduos industriais Total Grande Destruição de contaminantes Total Com restrições Emissão de poluentes Nula Grande Geração de receitas com processamento Grande Mínima Tempo de exploração Ilimitado Ilimitado
  21. 21. Tour pela usina Mikata - Japão
  22. 22. Tour pela usina Mikata - Japão Vista geral do prédio principal
  23. 23. Tour pela usina Mikata - Japão Sistemas de controle e comando
  24. 24. Tour pela usina Mikata - Japão A entrada do caminhão e descarga diretamente para o sistema de gaseificação
  25. 25. Tour pela usina Mikata - Japão Etapa de preparo para queima e geração de syngas
  26. 26. Tour pela usina Mikata - Japão Tocha de Plasma em operação
  27. 27. Tour pela usina Mikata - Japão Estruturas para condução de gás para transformação em energia
  28. 28. Projetos no Brasil Parceria com a FIRJAN A parceria com a Federação das Industrias do Estado do Rio de Janeiro tem como objetivo o desenvolvimento da tecnologia para destruição de resíduos industriais e também para a despoluição de áreas degradas por contaminantes. Estão bem avançados os estudos para a implementação de um projeto piloto com a participação de Furnas.
  29. 29. Projetos no Brasil Furnas A tecnologia de gaseificação por plasma e a possibilidade do surgimento de usinas produzindo energia através dos resíduos industriais e urbanos levaram Furnas a assinar um protocolo de entendimentos com a RGT, representante técnico da Westinghouse no Brasil, para parcerias na implementação dos projetos e também para ser um cliente na aquisição da energia gerada.
  30. 30. Rua Baronesa de Bela Vista, 675 - 6º Andar CEP 04612-002 - São Paulo - SP Telefone: +55 11 3582-2682 comercial@goldenriver.com.br

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