Komercjalizacja zgazowania plazmowego - Plasma gasification commercialization
Zgazowanie plazmowe znajduje zastosowanie komercyjne jako system przetwarzania odpadów w energię , który przekształca komunalne odpady stałe, opony, odpady niebezpieczne i osady ściekowe w gaz syntezowy ( gaz syntezowy ) zawierający wodór i tlenek węgla, który można wykorzystać do wytwarzania energii. Instalacje łuku plazmowego do usuwania odpadów na skalę komunalną działają w Japonii i Chinach od 2002 roku. Jak dotąd żadne komercyjne wdrożenia w Europie i Ameryce Północnej nie zakończyły się sukcesem. Technologia charakteryzuje się potencjałem bardzo wysokiego stopnia zniszczenia napływających odpadów, ale niską lub ujemną produkcją energii netto oraz wysokimi kosztami eksploatacyjnymi.
Zgazowanie plazmowe jest wykorzystywane komercyjnie do unieszkodliwiania odpadów w pięciu lokalizacjach na całym świecie, co odpowiada projektowej wydajności wynoszącej łącznie 200 ton odpadów dziennie, z czego 100 ton dziennie to odpady z biomasy.
Istniejące obiekty
Wuhan, Chiny (Wuhan Kaidi / Alter NRG, zakład demonstracyjny)
W styczniu 2013 roku firma Alter NRG uruchomiła jednostkę zgazowania plazmowego Westinghouse w obiekcie demonstracyjnym w Wuhan w Chinach. Jednostka zgazowania plazmowego została zaprojektowana do przetwarzania około 100 ton odpadów biomasy dziennie i przekształcania ich w czysty gaz syntezowy. Gaz syntezowy jest następnie przetwarzany na olej napędowy i inne paliwa transportowe w zakładzie w Kaidi.
Pune, Maharashtra, Indie (Maharashtra Enviro Power Limited)
W 2008 roku oddano do użytku plazmową oczyszczalnię odpadów niebezpiecznych o wydajności 72 ton dziennie, zlokalizowaną w Pune w Indiach. Jest ona oparta na technologii plazmowej Westinghouse Plasma Corporation (WPC) i konstrukcji zbiornika reaktora. Wytworzony gaz miał zostać natychmiast spalony w kotle parowym napędzającym turbinę strumieniową produkującą do 1,6 MW (netto) energii elektrycznej. Jednak wykorzystanie gazu syntezowego nigdy nie przyniosło rezultatu, a ze względu na problemy techniczne w zakładzie w rzeczywistości nie została wyprodukowana żadna energia.
Mihama-Mikata, Japonia (Hitachi Metals Ltd.)
W 1999 roku w Yoshii zbudowano "pilotażową" elektrownię 166 ton krótkich ton (151 ton) dziennie , współtworzoną przez Hitachi Metals Ltd. i Westinghouse Plasma. Został certyfikowany po okresie demonstracyjnym w latach 1999–2000. Zakład pilotażowy Yoshii został wycofany z eksploatacji po zakończeniu programu pilotażowego w 2004 roku.
W 2002 roku w Utashinai City ukończono budowę zakładu produkcyjnego 165 ton krótkich (150 ton) dziennie . Uruchomienie go zajęło ponad pięć lat z powodu problemów z rozmiarem dna reaktora, przenoszenia lepkich cząstek stałych i złego wyboru materiału ogniotrwałego. W rezultacie firma utraciła kontrakty na dostawy odpadów i nie osiągnęła założonego bilansu cieplno-materiałowego, więc Hitachi Metals zamknęła ją w 2013 roku.
W 2002 roku w miastach bliźniaczych Mihama i Mikata oddano do użytku 28-tonową (25 ton) fabrykę dziennie . Instalacje plazmowe Westinghouse wykorzystywały gazyfikator ze złożem stałym z palnikami plazmowymi na dnie, z dodatkiem koksu w celu dodania energii i działania jako złoże dla żużla oraz dodatkiem wapna lub podobnego topnika.
National Cheng Kung University - Tainan City, Tajwan (PEAT International)
TORF Międzynarodowy skonstruowane plazmy łuku składowiska odpadów przy Krajowej Cheng Kung University (NCKU) w Tainan , Tajwan , który używa opatentowanej metody Plasma Thermal Zniszczenie odzyskiwania. Obiekt jest w stanie obsłużyć 3–5 ton metrycznych (3,3–5,5 ton amerykańskich) odpadów dziennie z różnych strumieni odpadów, w tym popiołów lotnych ze spalarni , odpadów medycznych , organicznych odpadów przemysłowych i szlamów nieorganicznych. Może również przetwarzać zużyte baterie konsumenckie i inne materiały, w tym osady metali ciężkich i katalizatory rafineryjne (strumienie odpadów, które generowałyby cenne stopy metali ), ale nie odnotowano żadnych wysiłków w zakresie odzyskiwania energii. Obiekt został zbudowany jako część kompleksowego obiektu do odzyskiwania zasobów finansowanego przez rząd Tajwanu , po raz pierwszy rząd Tajwanu przeznaczył środki finansowe i techniczne na wykorzystanie technologii plazmowej. Został oddany do użytku w listopadzie 2004 roku, a pozwolenie na użytkowanie otrzymał w styczniu 2005 roku.
Kompaktowy system niszczenia łuku plazmowego (PAWDS) został zainstalowany przez PyroGenesis Canada Inc. na pokładzie lotniskowca USS Gerald R. Ford (CVN-78) . System został zaprojektowany do przetwarzania 200 kg / h palnych odpadów stałych bez odzysku energii . Statek został ochrzczony w listopadzie 2013 roku.
Planowane obiekty
Obecnie nie są znane żadne planowane projekty gazyfikacji plazmą odpadową.
Projekty wstrzymane przed mola
Swindon, Wiltshire, Anglia, Wielka Brytania (Advanced Plasma Power)
W 2015 r. Firma Advanced Plasma Power otrzymała dofinansowanie w wysokości 11 mln GBP od Departamentu Transportu i 6 mln GBP od Ofgem na opracowanie i wzniesienie pierwszej komercyjnej instalacji zgazowania opartej na procesie Gasplasma. Proces obejmuje zgazowanie, obróbkę gazu plazmowego, polerowanie gazu syntezowego i wytwarzanie mocy silnika gazowego. Zostanie zaprojektowany do produkcji gazu do napędzania pojazdów, energii elektrycznej, ciepła i kruszywa z przerobu 7500 ton paliwa odpadowego rocznie. Budowa ma się rozpocząć w 2016 roku. Instalacja będzie wykorzystywana przez Advanced Plasma Power do celów testowania i rozwoju, a nie jako instalacja komercyjna. Od grudnia 2019 roku strona firmy Advanced Plasma Power została wyłączona.
Hirwaun, Walia, Wielka Brytania (EnviroParks Limited)
EnviroParks Limited planuje (31/9/07) konsorcjum zbudować Organic Park w Tower Colliery w Hirwaun w Południowej Walii . Obejmuje to zakład zgazowania plazmowego w połączeniu z zaawansowaną fermentacją beztlenową w celu odprowadzenia komunalnych odpadów stałych ze składowiska. Enviroparks współpracuje obecnie z partnerem Europlasma z Bordeaux, aby dostarczyć do parku urządzenie do zgazowania plazmowego.
Aż 60 milionów funtów zostało zainwestowanych w projekt przez EnviroParks Ltd i jej partnerów, mający na celu utworzenie obiektów przetwarzania odpadów organicznych i mieszanych obok kopalni Tower w Hirwaun. Sam zakład w Hirwaun jest wystarczająco duży, aby przerobić ponad 250 000 ton metrycznych (280 000 ton amerykańskich) odpadów innych niż niebezpieczne rocznie. Początkowo jednak instalacja fermentacji beztlenowej zostanie zaprojektowana do obsługi 50 000 ton metrycznych (55 000 ton amerykańskich) odpadów organicznych rocznie. Według strony internetowej, od początku 2013 r. „... mamy nadzieję, że do 2014 r. Będziemy odbierać odpady z tego obszaru o powierzchni 20 akrów”. Według EnviroParks od listopada 2016 r. Opóźniona instalacja zgazowania była jeszcze w fazie projektowej. Od grudnia 2019 roku projekt nie aktualizował serwisu od 2017 roku
Centrum Energii Odnawialnej Tees Valley (Air Products / AlterNRG)
Elektrownia o mocy 49 MW wykorzystująca zgazowanie plazmowe została porzucona przez właściciela podczas fazy rozruchu w Teesside w Wielkiej Brytanii. W pełni dopuszczone prace na placu budowy rozpoczęły się w 2013 r. Kontynuowano prace nad pierwszą fazą przy użyciu gazogeneratora AlterNRG, a budowa identycznej fazy rozpoczęła się przed zakończeniem pierwszej. Każdy zakład wykorzystywał dotychczas „największy na świecie gazogenerator”, ale żaden nie był w stanie działać, ponieważ technologia nie została sprawdzona na dużą skalę. Odbiór pierwszego etapu rozpoczął się pod koniec 2014 r. Pod koniec 2015 r. Firma Air Products wstrzymała budowę drugiego etapu do czasu rozwiązania problemów. W dniu 4 kwietnia 2016 r. Firma Air Products ogłosiła, że rezygnuje z działalności związanej z przetwarzaniem odpadów na energię i dokonuje odpisu w wysokości 0,9-1,0 mld USD.
Ottawa, Ontario, Kanada (Plasco Energy Group Inc.)
Nowy i inny rodzaj konwersji odpadów łukiem plazmowym, który wykorzystuje plazmę do rafinacji gazów wytwarzanych podczas konwersji odpadów. Plasco Energy Group zakończyła zakładzie demonstracyjnym w Ottawie , w Kanadzie w Trail Road wysypiska, przetwarzać 85 ton (94 ton amerykańskich) na dzień odpadów komunalnych . Proces Plasco Energy Group nie wykorzystuje plazmy do niszczenia odpadów, ale raczej do rafinacji gazów powstających podczas konwersji odpadów, aby umożliwić ich wykorzystanie do napędzania silnika spalinowego. W dniu 24 października 2007 r. Zakład Plasco Trail Road rozpoczął dostarczanie energii do sieci.
W aktualizacji dla lokalnych mieszkańców z 6 grudnia 2008 r., Prezes Plasco Rod Bryden powiedział, że opóźnienia w jego zakładzie były spowodowane wadliwym działaniem maszyn, a nie problemami z technologią przetwarzania odpadów na energię. W przeciwieństwie do konwencjonalnego zgazowania plazmowego, podejście Plasco polegało na zademonstrowaniu technologii jako zintegrowanej instalacji na skalę komercyjną na własny koszt. Skutkowało to ogromnymi kosztami inwestycyjnymi, ale sprawdzonym produktem.
W grudniu 2012 r. Firma Plasco zawarła umowę z miastem Ottawa na budowę trzypociągowego zakładu handlowego. Zakład przetwarzałby do 405 ton stałych odpadów komunalnych dziennie, wytwarzając 0,9 MWh energii elektrycznej netto, 300 litrów wody nadającej się do nawadniania i 150 kg kruszywa nieusuwalnego na każdą tonę przetworzonych odpadów.
W dniu 28 sierpnia 2013 r. Artykuł w Ottawie Citizen donosił, że Rada Miejska Ottawy po raz drugi zagłosowała za przedłużeniem terminu, w którym Plasco miał zaaranżować 200 milionów dolarów potrzebnych do budowy instalacji zgazowania plazmowego na skalę komercyjną w pobliżu Trail Wysypisko drogowe. Firma miała teraz czas do grudnia 2014 r. Na zorganizowanie finansowania.
W sierpniu 2014 r. Firma Black & Veatch zadeklarowała, że technologia nadaje się do komercjalizacji, ponieważ wykazała wytwarzanie mocy netto przez silniki IC GE Jenbacher, komercyjnie akceptowalną dostępność i nieskazitelne właściwości środowiskowe. W grudniu tego samego roku magazyn New Economy przyznał firmie Plasco nagrodę za „najlepszą technologię gospodarki odpadami na świecie”.
Mimo to, nie otrzymawszy oczekiwanej pomocy rządowej, inwestorzy zdecydowali się nie kontynuować budowy zakładu w Ottawie i objąć spółkę ochroną wierzycieli w 2015 r. Został on wykupiony z ochrony wierzyciela jeszcze w tym samym roku i obecnie wprowadza na rynek swój zaawansowany technologia. Od tego czasu firma Plasco Energy zmieniła swój model biznesowy z Build Own Operate i ograniczyła go do dostaw sprzętu i usług.
Hurlburt Field, Floryda, USA (PyroGenesis Canada Inc.)
W dniu 26 kwietnia 2011 r. Dowództwo Operacji Specjalnych Sił Powietrznych (AFSOC) dokonało inwazji na zakład transportowych odpadów plazmowych do systemu energetycznego (TPWES), znajdujący się w Hurlburt Field, niedaleko Fort Walton Beach na Florydzie w USA. Obiekt został zaprojektowany, zbudowany i oddany do użytku przez firmę PyroGenesis Canada Inc. z siedzibą w Montrealu, a wdrożona w nim jednostka była oparta na technologii Plasma Resource Recovery System (PRRS). Zakład został zaprojektowany do przetwarzania 10,5 ton metrycznych dziennie komunalnych odpadów stałych, niebezpiecznych i biomedycznych . Wytworzony w tym procesie gaz syntezowy był podawany do silnika spalinowego w celu wytworzenia energii elektrycznej, podczas gdy nieorganiczna frakcja wsadu odpadowego była przekształcana w obojętny, zeszklony żużel, który miałby służyć jako materiały budowlane. System został zaprojektowany tak, aby był neutralny energetycznie i przenośny.
Fabryka, której budowa kosztowała 7,4 miliona dolarów, została zamknięta i sprzedana na rządowej aukcji likwidacyjnej w maju 2013 roku. Cena otwarcia wynosiła 25 dolarów. Zwycięska oferta została przypieczętowana.
Navitus Plasma Inc. zaproponowała instalację systemu o nazwie „DEEP” „Dufferin Eco Energy Park” w East Luther Grand Valley położonej w hrabstwie Dufferin (około 45 minut na północ od Toronto ) i planowała zabrać wszystkie miejskie śmieci do hrabstwa do ten obiekt. Zgłoszono, że w 2014 r. Projekt DEEP prawdopodobnie zostanie odłożony na półkę. Od kwietnia 2016 r. W publicznym internecie nie znaleziono żadnych nowszych śladów projektu DEEP.
Hrabstwo St. Lucie, Floryda, USA (GeoPlasma)
Pierwszy plazmowy system usuwania odpadów w USA został ogłoszony w 2006 roku w hrabstwie St. Lucie na Florydzie . Powiat oświadczył, że ma nadzieję nie tylko uniknąć dalszego składowania, ale całkowicie opróżnić istniejące składowisko - 4 300 000 ton amerykańskich (3 900 000 ton) odpadów zebranych od 1978 r. - w ciągu 18 lat. Początkowo zakład miał zostać oddany do użytku w 2009 roku, ale doświadczył kilku niepowodzeń. Zwolennicy pierwotnie ogłosili, że zakład będzie produkować 600 ton krótkich (540 000 kg) stałego gruzu z około 3000 ton amerykańskich (2700 000 kg) odpadów dziennie w temperaturze 5500 ° C (9900 ° F), ale pojawiły się wątpliwości co do bezpieczeństwa takiego obiekt. Zagrożenia dla zdrowia publicznego i środowiska ze strony spalarni w połączeniu z niepewnością co do zdolności społeczności do konsekwentnego wytwarzania tak dużych ilości odpadów skłoniły GeoPlasma do złożenia nowej propozycji na znacznie mniejszy obiekt, który przerobiłby 200 ton krótkich (180 ton). odpadów dziennie. Plany zakładały rozpoczęcie budowy wartego 120 milionów dolarów obiektu w 2011 roku. W kwietniu 2012 roku urzędnicy St. Lucie ogłosili, że rozwiązali kontrakt z GeoPlasma, tym samym kończąc projekt.
Tallahassee, Floryda, USA (Green Power Systems)
Miasto Tallahassee na Florydzie podpisało z Green Power Systems największy do tej pory kontrakt na wytwarzanie energii z łuku plazmowego (35 MW) na przetwarzanie 1000 ton krótkich (910 ton) dziennie z miasta i kilku okolicznych hrabstw. Zakończenie projektu zaplanowano na październik 2010 r., Ale odwołano go w 2008 r.
Vancouver, Kolumbia Brytyjska, Kanada (Plasco Energy Group Inc.)
Proponowany gazogazator łukowy plazmowy został zaplanowany dla obszaru Metro Vancouver. Jednak mieszkańcy okolicy protestowali. Metro Vancouver prowadzi obecnie proces RFP w celu określenia długoterminowego rozwiązania w zakresie gospodarki odpadami. Plasco nie proponuje zaprzestania przez Metro Vancouver procesu RFP, ale raczej ustanowienie tymczasowego rozwiązania, które może szybko zaradzić niedoborowi pojemności składowisk, zapewniając jednocześnie obiekt, który pozwoli Metro Vancouver na dokładne zbadanie i ocenę tej nowej technologii w ramach długofalowy proces decyzyjny. W 2008 r. Grupa zadaniowa EPC zarekomendowała przeciw projektowi.
Port Hope, Ontario, Kanada (Sunbay Energy Corporation)
Wykorzystując technologię licencjonowaną przez Europlasma, obiekt łuku plazmowego proponowany dla terenów w pobliżu Wesleyville w Port Hope, Ontario (około 45 minut na wschód od Toronto ) będzie obsługiwał 400 ton krótkich (360 ton) odpadów komunalnych (MSW) dziennie oraz Paliwo pochodne opon (TDF). Sunbay Energy uzyskuje obecnie wymagane zezwolenia od władz prowincji i zamierza uruchomić obiekt w czwartym kwartale 2009 r. Wydaje się, że później w ramach tego projektu wybrano inne podejście niż zgazowanie plazmowe.
Jackson, Georgia, USA (firma PR Power)
PR Power Co. planuje otworzyć fabrykę na południe od Atlanty , niedaleko Jackson w stanie Georgia , która będzie używać „palnika plazmowego” do odparowywania opon do ich naturalnych składników - głównie węglowodorów i złomu stalowego. Gazy zostaną przekształcone w energię elektryczną w celu sprzedaży przedsiębiorstwom energetycznym, a złom stalowy będzie sprzedawany po około 50 USD za tonę.
Red Deer, Alberta, Kanada (Plasco Energy Group Inc.)
Plasco przygotowywało się do rozpoczęcia budowy obiektu na skalę komercyjną w Red Deer w Albercie latem 2009 roku. Obiekt ten, który miał być pierwszym komercyjnym zakładem firmy, miał zostać ukończony do końca 2010 roku, jednak w lutym. W 2012 roku ogłoszono, że ponieważ miasto odda zakładowi tylko 10% swoich śmieci, Plasco wyciągnął z projektu, skutecznie go zabijając. Poseł Red Deer i zwolennik projektu Plasco, Bob Mills ( Partia Konserwatywna Kanady ), skrytykował miasto, mówiąc: „i tak projekt umarł z powodu braku śmieci”.
Alcalá de Henares, Madryt, Hiszpania ( Fomento de Construcciones y Contratas )
Regionalny rząd Madrytu w Hiszpanii ogłosił w 2008 r. Instalację systemu usuwania odpadów na bazie plazmy w mieście Alcalá de Henares . Plan miałby przetworzyć 220 000 ton odpadów rocznie. Zagrożenia dla zdrowia publicznego i środowiska ze strony spalarek w połączeniu z ochroną środowiska naturalnego doprowadziły do rewizji całego projektu, zmiany lokalizacji i wyboru innego podejścia niż zgazowanie plazmowe.
`` Wymyśl na nowo toaletę ''
Uniwersytet w Delft (TUD) wziął udział w konkursie Fundacji Billa i Melindy Gatesów „Wynaleźć toaletę na nowo”. Rozwiązanie zaproponowane przez TUD obejmowało niezależną toaletę, która wykorzystywała mikrofale do wytwarzania plazmy i zgazowania ludzkich odchodów. Toaleta była przeznaczona do użytku w Indiach i innych częściach świata, gdzie niezawodne źródło wody nie jest dostępne. Propozycja oparta na plazmie nie znalazła się wśród trzech nagrodzonych, gdy wyzwanie zostało zakończone w 2012 roku
Energy Park Peterborough, Anglia, Wielka Brytania (Tetronics)
Energy Park Peterborough - pierwszy park zielonej energii w Wielkiej Brytanii, który miał być zarządzany przez Peterborough Renewable Energy, uzyskał zgodę Rządowego Departamentu Energii i Zmian Klimatu (DECC) w listopadzie 2009 roku. recyklingu, zgazowania i odzysku odpadów wspomaganego plazmą - poddaj je recyklingowi i regeneracji, wytwarzając przy tym produkty wielokrotnego użytku i energię odnawialną. Tetronics miał dostarczyć technologię przetwarzania odpadów niebezpiecznych w plazmie. Technologia powinna była przekształcić pozostałości kontroli zanieczyszczenia powietrza (APC) generowane w elektrowni na biomasę w cegły i płytki dla budownictwa, a tym samym; zapewnienie składowania prawie zerowych pozostałości. Budowa miała rozpocząć się w 2012 roku. Plany Energy Parks w Peterborough zostały złomowane w listopadzie 2015 roku.