Convirtiendo la basura en gas

La atomización de la basura elimina la necesidad de botarla, y genera energía útil también.
Eliminación de residuos 
03 de febrero 2011

La ELIMINACIÓN de la basura doméstica no es, a primera vista, una tarea que parece susceptible de soluciones de alta tecnología. Pero Hilburn Hillestad de Geoplasma, una firma con sede en Atlanta, Georgia, lo ve de otro modo. Enterrar la basura-la forma habitual de la eliminación de la materia-esta pasada de moda y es contaminante. En cambio, Geoplasma, parte de un conglomerado llamado Grupo Jacoby, propone que regresarla a sus átomos constitutivos con electricidad. Es limpio. Es moderno. Y, lo que es más, podría incluso ser rentable.

Durante años, algunos tipos de residuos especialmente tóxicos, como los lodos procedentes de refinerías de petróleo, se han destruido con la luz artificial de antorchas de plasma eléctrico dispositivos que calientan la materia a una temperatura superior a la de la superficie del sol. Hasta hace poco esto ha sido un proceso costoso, con un costo de hasta $ 2,000 por tonelada de residuos, de acuerdo con SRL Plasma, una empresa australiana que ha fabricado antorchas para 13 de casi dos docenas de plantas en todo el mundo que trabajan de esta manera.

Ahora, sin embargo, los costos están bajando. Por otra parte, se le ha ocurrido a las personas como el Dr. Hillestad que el proceso podría ser utilizado para generar energía, así como consumirlo. Debidamente ajustado, la destrucción de los materiales orgánicos (incluyendo el papel y plásticos) por antorchas de plasma produce una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno llamado gas de síntesis. Eso, a su vez, puede ser quemado para generar electricidad. Añadir que no tienen que ser pagados los gastos de vertedero si la basura es simplemente vaporizada, más el hecho de que los precios de la energía en general están aumentando, y las antorchas de plasma comienzan a verse como una alternativa plausible al relleno sanitario.

Una atmósfera eléctrica

La tecnología ha mejorado, también. El núcleo de una antorcha de plasma es un par de electrodos, generalmente hechos de una aleación de níquel. Un arco de corriente entre ellos y el aire circundante se convierte en plasma por extracción de electrones de los átomos originales. Los Residuos (cortado en trozos pequeños, si son sólidos) se introducen en este plasma. Las cargas térmicas y eléctricas del plasma rompen los enlaces químicos de los residuos, vaporizándolos. Entonces, si la mezcla de los residuos es correcta, los átomos de carbono y el oxígeno involucrados se recombinan para formar monóxido de carbono y los átomos de hidrógeno se unen en moléculas de hidrógeno diatómico. Ambos son combustibles (se queman en el aire para formar dióxido de carbono y agua, respectivamente). Los metales y otros materiales inorgánicos que no se conviertan en gas, caen a la parte inferior de la cámara como escoria fundida. Una vez que se haya enfriado, esta escoria se puede usar para hacer ladrillos o pavimentar las calles.

Los arcos eléctricos son un medio hostil para operar, y las primeras antorchas de plasma no se destacaban por su fiabilidad. En estos días, sin embargo, la calidad de las aleaciones de níquel ha mejorado para que las antorchas trabajen continuamente. Además de eso, la evolución de un campo llamado dinámica de fluidos computacional permite a la basura, que entra en el proceso, mezclarse de una manera que produce la mayor cantidad de gas de síntesis con la menor  cantidad de electricidad.

Las primeras plantas de basura-a-gas de síntesis se construyeron hace casi una década, en Japón, donde la escasez de tierras significa que las  tarifas de descarga son particularmente altas. Ahora la idea se está moviendo a todas partes. Este año Geoplasma planea iniciar la construcción de una planta a un costo de $ 120 MM en el condado St Lucie, Florida. Se alimentara con los residuos domésticos locales y deben crear suficiente gas de síntesis para producir electricidad para más de 20.000 hogares. La empresa calcula que puede ganar suficiente dinero en el proyecto para cubrir la deuda contraída en la construcción de la planta y todavía proporcionar una ganancia desde el principio.

Geoplasma no esta solo en el mercado. Más de tres docenas de otras empresas estadounidenses están proponiendo las plantas de gas de síntesis de antorcha de plasma, de acuerdo con Gershman, Brickner & Bratton, una consultora de residuos basada en Fairfax, Virginia. La demanda es tan grande que la Westinghouse Corporation, un fabricante estadounidense de antorchas de plasma, es capaz de alquilar sus instalaciones de prueba en Madison, New York, por 150.000 dólares al día.

Gas de síntesis también se puede convertir en otras cosas. El gas de síntesis fue una vez una importante materia prima industrial. El auge de la industria petroquímica lo ha eclipsado en parte, pero puede llegar a ser importante otra vez. Una propuesta novedosa, de Coskata, una firma con sede en Warrenville, Illinois, es fermentarlo en etanol, para usarlo como combustible para vehículos. Por el momento Coskata utiliza antorcha de plasma para hacer gas de síntesis a partir de desechos de madera y pulpa de madera, pero modificando el aparato que recibe la basura doméstica para que no sea demasiado duro.

Incluso si los esfuerzos para convertir estos residuos en gas de síntesis fallan, las instalaciones existentes que utilizan antorchas de plasma para destruir materiales mas peligrosos pueden ser modificadas para aprovechar la idea. La compañía Beijing Victex Environmental Science and Technology Development Company, por ejemplo, usa las antorchas para destruir los lodos procedentes de refinerías de petróleo de China. De acuerdo con Fiona Qian, subgerente de la empresa, el alto costo de hacer esto significa que algunas refinerías están aun enviando residuos tóxicos a los vertederos. Detener ese tipo de cosas bajando el precio sería una cosa buena por sí misma.

Fuente: The Economist