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Gassificazione dei rifiuti
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04/09/2014
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Gassificare i rifiuti con le microonde.
Termodistruzione al plasma: in un impianto pillola un dispositivo chiamato plasmatron genere le vibrazioni nei legami chimici delle molecole. Vantaggi: il processo usa solo il 20% dell'energia contenuta nei rifiuti e la sua efficienza energetica è superiore del 60% rispetto a quella di altri processi al plasma. Il riscaldamento dei rifiuti è molto più efficiente e ciò consente di processarne grandi quantitativi.
Gli inceneritori hanno una pessima fama, ma dal punto di vista chimico-fisico il calore resta il modo migliore per rompere le molecole complesse e trasformare così i rifiuti in prodotti gasso si e (possibilmente) non inquinanti. I modo più semplice per produrre calore è la combustione di una parte dei rifiuti stessi: la combinazione del carbonio e dell'idrogeno presenti nelle molecole dei materiali organici (ma anche nella carta, nel legno e nelle materie plastiche) con l'ossigeno dell'aria fornisce il calore necessario per disidratare e bruciare i rifiuti umidi, e anche per ossidare rifiuti che di per se non sarebbero combustibili come i metalli. Tuttavia la combustione di un materiale così eterogeneo come sono i rifiuti urbani è difficile da controllare, per cui inevitabilmente si producono degli inquinanti gassosi che occorre eliminare prima di inviare in atmosfera i prodotti di combustione. La tecnologia dei sistemi di depurazione dei fumi è oggi altamente progredita ed affidabile, ma gli inceneritori sono divenuti impianti complessi, con elevati costi di investimento e di gestione.
Da tempo viene proposto di affidare la rottura del legami chimici dei rifiuti per vie diverse dalla combustione, con i sistemi di pirolisi: scissione dovuta a calore, come avviene nei processi di raffinazione del petrolio.
Dalla pirolisi si ottengono prodotti diversi secondo i diversi processi:
- la frazione gassosa viene in parte bruciata per fornire energia necessaria al processo; la quota restante può essere utilizzata per produrre energia elettrica o, dopo opportuni trattamenti di purificazione, come materia prima per processi chimici mirati soprattutto alla produzione di carburanti (sintesi Fischer-Tropsch)
- la frazione liquida può essere anche utilizzata come combustibile nel'impianto, oppure inviata alle raffinerie e miscelata con il petrolio grezzo
- la frazione solida deve essere separata in frazione carboniosa e frazione inerte; la frazione carboniosa può essere utilizzata come combustibile o come sostituto del nerofumo, mentre la frazione inerte può trovare un impiego in sottofondi stradali e nella formulazione di calcestruzzo per pavimentazioni.
La pirolisi a temperature medio-basse (inferiori a 1500°C) viene utilizzata per alcune tipologie di rifiuti industriali , per gli pneumatici ed il car fluff.
La termodistruzione al plasma
Migliori prospettive stanno concretizzandosi per gli impianti ad alta temperatura (oltre 4000°C) in cui si ottiene la gassificazione completa, senza prodotti liquidi né solidi carboniosi. L'unico residuo del processo è una massa vetrosa costituita da ossidi metallici e silicati. Per ottenere le temperature necessarie per il processo di gassificazione completa può essere utilizzato l'arco elettrico (come nei forni industriali per acciai speciali) oppure, più frequentemente. le torce plasma. Si tratta di uno sviluppo dell'arco elettrico in cui attraverso l'arco viene fatto passare un gas che va poi in contatto con i rifiuti da distruggere trasferendo ad essi la propria energia. All'interno di una torcia al plasma la temperatura supera i 10000°C e gli atomi del gas non esistono più come tali ma sono separati in ioni positivi ed elettroni dall'energia termica costituendo appunto il "plasma".
Le elevatissim
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