Hidrogenul este vital în tehnologia celulelor de combustie, producția de energie și în numeroase alte aplicații. Deșeurile de plastic, produse în cantități substanțiale, reprezintă o problemă semnificativă de mediu și o sursă potențială de hidrogen. FusionOne, o companie cu sediul în Canada, evidențiază potențialul plasticului ca sursă de hidrogen prin soluții noi durabile. Tehnologia sa transformă deșeurile de plastic acumulate în gropile de gunoi în hidrogen și electricitate, notează AzoCleanTech.

Efectele nocive ale deșeurilor

Agenția pentru Protecția Mediului din Statele Unite (EPA) și Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL) au evaluat efectele nocive ale deșeurilor de plastic în ceea ce privește degradarea mediului.

Conform EPA, materialele plastice aparțin unei categorii de deșeuri solide municipale (DSM) care se extinde rapid. În timp ce materialele plastice sunt prezente în toate domeniile principale de RSU, containerele și ambalajele au reprezentat peste 14,5 milioane de tone de deșeuri din plastic în 2018.

În 2018, Statele Unite au produs 35,7 milioane de tone de deșeuri de plastic, 12,2% din producția de RSU. În 2018, cantitatea totală de materiale plastice arse în deșeurile solide municipale a fost de 5,6 milioane de tone. Aceasta a reprezentat 16,3% din toate RSU arse pentru recuperarea energiei în acel an. În 2018, 27 de milioane de tone de plastic au fost aruncate în gropile de gunoi. Aceasta a reprezentat 18,5% din toate RSU depozitate.

Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL) al Departamentului de Energie al SUA (DOE) a estimat că energia din resturile de plastic depozitate în 2019 a fost suficientă pentru a genera 5% din energia consumată de industria transporturilor sau 5,5% de sectorul industrial.

Aceste statistici indică faptul că deșeurile de plastic constituie o sursă semnificativă de emisii de gaze cu efect de seră, precum și de poluare a solului și a aerului. Datele evidențiază necesitatea dezvoltării unor metode durabile pentru transformarea deșeurilor de plastic în energie.

Folosind reactorul HydroPlasTM de la FusionOne echipat cu cea mai recentă tehnologie de descompunere termică, noua metodă de procesare a deșeurilor de plastic din gropile de gunoi permite producerea de hidrogen cu emisii zero.

Procesul de descompunere a deșeurilor din plastic

În loc de metodele tradiționale de piroliză și reformare cu abur, echipa de la FusionOne a dezvoltat un sistem de descompunere a plasticului și de conversie sistematică pentru a asigura o producție optimă de hidrogen, fără produse secundare dăunătoare.

În loc să prelucreze loturi individuale, tehnica se concentrează pe acumularea colectivă a deșeurilor de plastic din gropile de gunoi în baloți, care sunt apoi transportate la locurile de procesare.

În mod tradițional, deșeurile de plastic trebuiau reduse la o dimensiune optimă pentru procesare. Cu toate acestea, reactorul HydroPlasTM dezvoltat de FusionOne este echipat cu tehnologie inovatoare pentru a fragmenta deșeurile de plastic la dimensiunea corespunzătoare.

Deșeurile de plastic din gropile de gunoi din reactor sunt supuse unui mediu cu o temperatură foarte ridicată și lipsit de oxigen, asigurând ruperea lanțului de polimeri cu emisii zero. Lanțul lung de polimeri din materiale plastice este dezintegrat într-un sistem de gaz de sinteză bogat în hidrogen.

Gazul de sinteză este răcit și plasat într-un sistem periferic, transformându-le în produse și energie valoroase. Noua metodă reduce timpul și costul procesului.

Cum funcționează reactorul?

HydroPlasTM este următoarea generație de reactoare de descompunere a plasticului care produce hidrogen din deșeurile de plastic într-o metodă ecologică durabilă. Folosind o flacără de plasmă, reactorul HydroPlasTM ionizează și disociază deșeurile din plastic în compușii săi componente.

Lanterna cu plasmă produce temperaturi de până la 10.000 °C, reducând deșeurile de plastic la un amestec de gaze precum hidrogen și produse și gaze utile din carbon. Hidrogenul este separat și captat pentru a fi utilizat ca sursă de energie după ce gazele au fost răcite și purificate.

Poate gestiona diverse substraturi pe bază de carbon, dar procesul de descompunere a deșeurilor de plastic a fost rafinat în mod special. Numeroase produse comerciale regenerabile sunt generate ca rezultat al procesului, inclusiv hidrogen purificat de calitate pentru celule de combustibil și electricitate fără emisii.

Sistemul HydroPlas oferă avantaje considerabile față de omologii săi. Prelucrarea cu costuri reduse datorită necesității minime de echipamente de preprocesare și conexiuni la utilitate reprezintă un avantaj major. Acesta asigură zero emisii fără aproape nicio risipă de resurse. Adaptabilitatea sistemului HydroPlasTM în funcție de rezultate pentru a asigura o producție durabilă îl pune la kilometri înainte în cursa modernă de procesare a deșeurilor de plastic.

Procesul cu plasmă utilizat în reactorul HydroPlasTM este mai eficient decât tehnicile convenționale, cum ar fi piroliza și gazeificarea. Aceasta înseamnă că aceeași cantitate de deșeuri de plastic poate produce o cantitate mai semnificativă de hidrogen.

Reactorul HydroPlasTM este optimizat pentru a fi mai compact decât reactoarele convenționale, permițând transport și instalare mai simple. Acest lucru îi crește și accesibilitatea pentru operațiuni la scară mică.

Reactorul HydroPlasTM este scalabil conform g la cerințele operațiunii, indicând aplicabilitatea acesteia la aplicații industriale și la scară mică.

O piatră de hotar în producția de energie durabilă

Proiectul Michigan, SUA, este un prototip tehnologic FusionOneTM de pre-comercializare. Combină toate inovațiile demonstrate de sine stătătoare într-un sistem complet funcțional.

Locația aleasă de companie a primit provizoriu utilizarea ca locație de reciclare, împreună cu toate autorizațiile necesare de gestionare a deșeurilor.

Înainte de a începe operațiunile comerciale la fața locului, FusionOneTM intenționează să proceseze numeroase colectări de deșeuri din plastic și să optimizeze încorporarea instalației de sinteză a hidrogenului pentru a demonstra pregătirea sistemului.

Amplasamentul este echipat cu terminale pentru vehicule și feroviare și o instalație de transport feroviar pentru transportul rapid și eficient al materiilor prime și expedierea mărfurilor preluate.

Conectarea regiunii locale cu infrastructura alimentată cu hidrogen deschide calea pentru transporturile feroviare și vehicule HFCV și permite colaborarea cu administrațiile locale pentru a dezvolta alternative de tranzit ecologic.

Viitorul producției de hidrogen din deșeurile de plastic

Sinteza hidrogenului din deșeurile de plastic este un domeniu științific și tehnologic viabil. Nevoia de surse regenerabile de energie va crește pe măsură ce lumea devine mai preocupată de reciclare și reducerea deșeurilor.

Există cercetări continue privind noi catalizatori și elemente care pot fi utilizate pentru a spori eficacitatea și durabilitatea procesului în continuare.

Cu toate acestea, mai sunt obstacole de depășit. Dezvoltarea unui lanț de aprovizionare fiabil pentru materie primă pentru deșeuri de plastic, care este dificil de procurat în unele regiuni, este o provocare semnificativă. Un lanț de aprovizionare de încredere va ajuta la colectarea eficientă a deșeurilor de plastic din gropile de gunoi.

Dezvoltarea algoritmilor pentru determinarea prezenței poluanților din plastic într-un depozit de deșeuri este încă un alt domeniu cu potențial de cercetare enorm.

Producerea hidrogenului din deșeurile de plastic este un pas important în producția de energie durabilă.

FusionOne și noile sale tehnologii generează eficient hidrogen din deșeurile de plastic și oferă mai multor industrii, cum ar fi sectorul auto și producția de energie electrică, un cadru de operare prietenos cu mediul.

(Referințe și lecturi suplimentare

FusionOne, 2023. Deșeuri de plastic la energie hidrogen. [Online] Disponibil la: https://www.fusionone.co/

H2 Tech, 2022. FusionOne de la PowerTap este pe cale să livreze primul sistem de deșeuri la H2 din Michigan. [Online] Disponibil la: https://h2-tech.com/news/2022/01-2022/powertap-s-fusionone-on-track-to-deliver-first-waste-to-h2-system-in- Michigan/

National Renewable Energy Laboratory, 2022. NREL Calculates Lost Value of Landfilled Plastic in U.S. [Online] Disponibil la: https://www.nrel.gov/news/press/2022/nrel-calculates-lost-value-of-landfilled- plastic-in-us.html

Ganza, P. E. și Lee, B. (2023). O metodă nouă pentru producția industrială de hidrogen curat (H2) din deșeuri de plastic amestecate. Jurnalul Internațional de Energie cu Hidrogen. Volumul 48(40). 15037-15052. Disponibil la: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.01.010

Thompson, D., 2022. Turning the Tide on Plastic Contamination. [Online] Disponibil la: https://www.sciencetimes.com/articles/36891/20220330/turning-the-tide-on-plastic-contamination.htm

Agenția pentru Protecția Mediului din Statele Unite, 2023. Plastics: Material-Specific Data. [Online] Disponibil la: https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste-and-recycling/plastics-material-specific-data)