Η αεριοποίηση πλάσματος παράγει αέριο σύνθεσης πλούσιο σε υδρογόνο από χειρουργικές μάσκες

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Τα γεγονότα των τελευταίων ετών έχουν δει προφανώς χιλιάδες τόνους χρησιμοποιημένων χειρουργικών μασκών να πετιούνται κάθε μήνα χωρίς να υπάρχει πραγματικό όραμα για το πώς να τις διαχειριστούμε. Αν και ο κόσμος φαίνεται να έχει περάσει από αυτήν την περίοδο, πρέπει να αναπτυχθεί μια σοβαρή βιομηχανική οικολογική λύση για την αντιμετώπιση των αποβλήτων.

Οι ερευνητές διερευνούν τις δυνατότητες αεριοποίησης πλάσματος ως μια φιλική προς το περιβάλλον τεχνική για τη μετατροπή των απορριμμάτων χειρουργικής μάσκας σε προϊόντα καθαρής ενέργειας.

Ένα πρόσφατο έργο στον τομέα αυτό διεξήχθη από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Κάουνας (KTU), τη Λιθουανία και το Λιθουανικό Ενεργειακό Ινστιτούτο.

Μετά από μια σειρά πειραμάτων, έλαβαν συνθετικό αέριο (γνωστό και ως syngas) με μεγάλη αφθονία υδρογόνου.

Η αεριοποίηση επιτρέπει τη μετατροπή τεράστιων ποσοτήτων αποβλήτων σε αέριο σύνθεσης, το οποίο αποτελείται από πολλά αέρια όπως υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο. «Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων μας, παίξαμε με τη σύνθεση αυτού του συνθετικού αερίου και αυξήσαμε τη συγκέντρωσή του σε υδρογόνο και, με τη σειρά του, τη θερμαντική του αξία», δήλωσε ο Samy Yousef, επικεφαλής ερευνητής.

Για τη μετατροπή χειρουργικών μασκών, οι ερευνητές εφάρμοσαν αεριοποίηση πλάσματος σε ελαττωματικές μάσκες προσώπου FFP2, οι οποίες τεμαχίστηκαν εκ των προτέρων σε ομοιόμορφο μέγεθος σωματιδίων και στη συνέχεια μετατράπηκαν σε κόκκους που μπορούσαν εύκολα να ελεγχθούν κατά τη διάρκεια της θεραπείας.

Η υψηλότερη απόδοση υδρογόνου ελήφθη σε αναλογία ατμού προς άνθρακα (S/C) 1.45. Συνολικά, το λαμβανόμενο αέριο σύνθεσης έδειξε 42% υψηλότερη θερμαντική αξία από αυτό που παράγεται από βιομάζα, είπε η ομάδα.

Η υπάρχουσα υποδομή μπορεί να το χειριστεί
Η ομάδα του Yousef ερευνά την ανακύκλωση και τη διαχείριση απορριμμάτων και πάντα αναζητά απόβλητα που υπάρχουν σε τεράστιες ποσότητες και διαθέτουν μια μοναδική δομή. Έχουν πραγματοποιήσει πειράματα πυρόλυσης σε αποτσίγαρα, χρησιμοποιημένα πτερύγια ανεμογεννητριών και απορρίμματα υφασμάτων. Όλα έχουν δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα για την αναβάθμιση και την εμπορευματοποίηση. Αυτή η τελευταία εξερεύνηση, της ανακύκλωσης χειρουργικών μασκών, χρησιμοποίησε μια διαφορετική μέθοδο.

«Η αεριοποίηση είναι μια παραδοσιακή τεχνική διαχείρισης απορριμμάτων», είπε. Σε αντίθεση με την πυρόλυση, εξήγησε, «η οποία εξακολουθεί να είναι μια νέα και αναπτυσσόμενη μέθοδος, δεν χρειαζόμαστε πολλές επενδύσεις για την ανάπτυξη υποδομών».

Η χρήση της αεριοποίησης πλάσματος τόξου, την οποία έχουν εφαρμόσει στην αποσύνθεση χειρουργικών μασκών, χρησιμοποιεί υψηλές θερμοκρασίες και με αυτήν την προσέγγιση «μπορούμε να αποσυνθέσουμε τις μάσκες προσώπου σε αέριο μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα».

«Στην πυρόλυση, χρειάζεται έως και μία ώρα για να ληφθεί το τελικό προϊόν. Στην προηγμένη αεριοποίηση, η διαδικασία είναι σχεδόν στιγμιαία».

Είπε ότι οι προηγμένες τεχνικές αεριοποίησης, όπως η αεριοποίηση πλάσματος, είναι πιο αποτελεσματικές στην απόκτηση καλύτερης συγκέντρωσης υδρογόνου (έως και 50%) κατά την παραγωγή συνθετικού αερίου. Επιπλέον, η αεριοποίηση πλάσματος μειώνει την ποσότητα πίσσας στο αέριο σύνθεσης, γεγονός που βελτιώνει την ποιότητά του.

Το πλούσιο σε υδρογόνο αέριο είναι καλύτερο για θέρμανση
Σύμφωνα με τον Yousef, η αεριοποίηση πλάσματος είναι μία από τις καλύτερες μεθόδους για τη λήψη συνθετικού αερίου που είναι πλούσιο σε υδρογόνο.

Διαφορετικοί τύποι υδρογόνου ταξινομούνται ανάλογα με τον τρόπο παραγωγής: το «γκρι» λαμβάνεται από φυσικό αέριο ή μεθάνιο, το «πράσινο» από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (η ισχύς που χρησιμοποιείται για την ηλεκτρόλυση του νερού) και το «μπλε» από την αναμόρφωση με ατμό.

«Ίσως θα μπορούσαμε να ονομάσουμε το δικό μας «μαύρο» υδρογόνο, καθώς είναι φτιαγμένο από απόβλητα;» είπε μισοαστεία.

Η απόδοση σε αέριο σύνθεσης ήταν περίπου 95% της συνολικής ποσότητας πρώτης ύλης. Τα υπόλοιπα προϊόντα ήταν αιθάλη και πίσσα. Οι κύριες ενώσεις στη συλλεγείσα πίσσα φάνηκαν να είναι το βενζόλιο, το τολουόλιο, το ναφθαλίνιο και το ακεναφθυλένιο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθαρό καύσιμο σε διάφορες βιομηχανίες με χαμηλές εκπομπές άνθρακα.

Η αιθάλη παρήχθη στο τελευταίο στάδιο της αεριοποίησης πλάσματος. Το κύριο συστατικό του είναι ο μαύρος άνθρακας, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πράγματα όπως η παραγωγή ενέργειας, η επεξεργασία λυμάτων και η γεωργία ή ως υλικό πλήρωσης σε σύνθετα υλικά.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μέθοδος έχει τη δυνατότητα να εμπορευματοποιηθεί. Αν και το υδρογόνο μπορεί να διαχωριστεί από το λαμβανόμενο αέριο σύνθεσης, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μαζί με ένα μείγμα αερίων – ως εκ τούτου, έχει ήδη υψηλότερη θερμαντική αξία από το αέριο που παράγεται από βιομάζα.