Gasifikacija plinskog luka (PAG), tehnologija obrade otpada koja koristi kombinaciju električne energije i visokih temperatura za pretvaranje komunalnog otpada (smeće ili smeće) u korisne nusproizvode bez izgaranja (izgaranja). Iako se tehnologija ponekad miješa sa spaljivanjem ili spaljivanjem smeća, plinofikacija plinovima ne spaljuje otpad kao što to čine spalionice. Umjesto toga, organski otpad pretvara u plin koji i dalje sadrži svu njegovu kemijsku i toplinsku energiju, a anorganski otpad pretvara u inertno staklasto staklo zvano šljaka. Procesom se može smanjiti količina otpada poslana na odlagališta i stvarati električna energija.
Postupak
U procesu PAG električni lučni rasplinjač prolazi vrlo visoku naponsku električnu struju kroz dvije elektrode, stvarajući luk između njih. Inertni plin, koji je pod visokim pritiskom, tada prolazi kroz električni luk u zatvoreni spremnik (nazvan plazma pretvarač) otpadnih materijala. Temperature u stupcu luka mogu doseći više od 14.000 ° C (25.000 ° F), što je toplije od površine Sunca. Izloženi takvim temperaturama, većina otpada pretvara se u plin koji se sastoji od osnovnih elemenata, dok se složene molekule razdvajaju u pojedinačne atome.
Nusproizvodi plinifikacije luka u plazmi sastoje se od sljedećeg:
-
Syngas, koji je mješavina vodika i ugljičnog monoksida. Otpadni materijali, uključujući plastiku, sadrže velike količine vodika i ugljičnog monoksida, a stopa pretvorbe tih materijala u singas može prelaziti 99 posto. Prije nego što se syngas može koristiti za napajanje, mora se očistiti od štetnih materijala, poput klorovodika. Jednom očišćene, sinteze se mogu spaliti poput prirodnog plina, a jedan dio će napajati postrojenje za gasifikaciju plazma luka, a ostatak se prodaje komunalnim poduzećima, koja se prvenstveno koriste i za proizvodnju električne energije.
-
Šljaka, čvrsti ostatak sličan obsidanu, može se očistiti od onečišćenja, uključujući teške metale poput žive i kadmija, i preraditi u cigle i sintetički šljunak.
-
Preostala toplina, koja proizlazi iz procesa i može se koristiti za proizvodnju pare za proizvodnju električne energije.
Sastav toka otpada može utjecati na učinkovitost postupka uplinjavanja. Smeće bogato anorganskim materijalima, poput metala i građevinskog otpada, dobit će manje sinteze, što je najvrijedniji nusproizvod i više šljake. Iz tog razloga, možda će biti korisno u određenim postavkama nadomjestiti tok otpada. Ako se otpad može drobiti prije nego što uđe u komoru za rasplinjavanje, poboljšava se učinkovitost PAG-a.
Ekonomski trošak i korist
Čini se da PAG nudi značajan potencijal za smanjenje otpada na deponiji i pretvaranje smeća u korisne proizvode. Međutim, troškovi i neizvjesni utjecaji na okoliš zakomplicirali su napore u izgradnji PAG-ovih objekata. Sahrana smeća na odlagalištima ostaje relativno jeftina u usporedbi s primjenom PAG-a za smanjenje čvrstog otpada koji se na njemu nalazi. (Studija o odlagalištima otpada u Hamiltonu, Ontario, Kanada, 2007., primijetila je da su troškovi općina iznosili 35 dolara po toni za zakopavanje otpada, u usporedbi sa 170 dolara po toni za preradu PAG-a.)
Mali pogoni djeluju u nekoliko zemalja za odlaganje opasnih materija poput kemijskog oružja i pepela za spaljivanje. Među najistaknutijim eksperimentalnim postrojenjima su postrojenja na Tajvanskom nacionalnom sveučilištu Cheng Kung u gradu Tainan, koja dnevno preradi 3–5 metričkih tona (3,3–5,5 kratkih tona) otpada, i Utashinai, Japan, koja prerađuje 150 metričkih tona (165 kratkih tona) dnevno. Nekoliko velikih postrojenja predloženo je u Sjedinjenim Državama i drugim zemljama; međutim, razvoj većih objekata na općinskoj razini nije napredovao u pilot fazi. Čak i ako se ne naprave veliki objekti, zagovornici kažu da tehnologija može biti posebno isplativa za rukovanje medicinskim i rafinerijskim otpadom i građevinskim materijalom, jer oni propisuju visoke naknade za zbrinjavanje operatera i proizvode visoku razinu topline koja se može koristiti za proizvode električnu energiju.
