ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Energía de la basura. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía El problema de la basura es familiar de primera mano para cualquier residente de una gran ciudad. La ciudad está tratando de deshacerse de los desechos innecesarios arrojándolos en áreas especiales. Los vertederos están creciendo en tamaño y ya están avanzando en microdistritos individuales. Al menos 40 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos (RSU) se acumulan anualmente en Rusia. Al mismo tiempo, las plantas de incineración de residuos pueden utilizarse como fuente adicional de electricidad. MSZ de primera generación Gran Bretaña a finales del siglo XIX. Se construyó la primera planta incineradora de residuos (ZMS). Inicialmente, los incineradores se utilizaron para reducir el volumen de residuos almacenados en los vertederos y descontaminarlos. Más tarde, se encontró que el calor generado por MSZ se puede comparar con el valor calorífico del lignito con alto contenido de cenizas, y los RSU se pueden usar como combustible para centrales térmicas (TPP). Las primeras unidades de incineración de residuos repetían en gran medida las unidades de caldera de las centrales térmicas: los RSU se quemaban en las parrillas de las calderas eléctricas y el calor obtenido de la incineración de residuos se utilizaba para producir vapor y, posteriormente, generar electricidad. Cabe señalar que el auge en la construcción de incineradores cayó en el período de la crisis energética de la década de 1970. Se han construido cientos de incineradores en países desarrollados. Parecía que el problema de la eliminación de RSU estaba resuelto. Pero los incineradores de esa época no tenían medios confiables para limpiar los gases de escape emitidos a la atmósfera. Muchos expertos comenzaron a notar que esta tecnología tiene grandes desventajas. Las dioxinas se forman durante la incineración; las instalaciones de incineración de desechos también son una de las principales fuentes de emisiones de mercurio y metales pesados. Por lo tanto, hubo que cerrar o reconstruir plantas incineradoras de primera generación de diseño bastante simple y relativamente baratas, mejorando y, en consecuencia, aumentando el coste del sistema de limpieza de gases emitidos a la atmósfera. MSZ de segunda generación De la segunda mitad de los 1990. En Europa, se inició la construcción del incinerador de segunda generación. El costo de estas empresas es aproximadamente el 40% del costo de las instalaciones modernas y eficientes de tratamiento de gas. Pero la esencia de los procesos de incineración de RSU aún no ha cambiado. Los incineradores tradicionales incineran residuos no secos. La humedad natural de los RSU suele oscilar entre el 30-40%. Por lo tanto, una cantidad significativa del calor liberado durante la incineración de desechos se gasta en la evaporación de la humedad y, por lo general, la temperatura en la zona de combustión no puede elevarse por encima de los 1 °C. Las escorias formadas a partir del componente mineral de los RSU a tales temperaturas se obtienen en estado sólido en forma de una masa porosa y frágil con una superficie desarrollada, capaz de adsorber una gran cantidad de impurezas nocivas durante la incineración de residuos y relativamente fácil de liberar elementos nocivos cuando se almacena en rellenos sanitarios y vertederos. La corrección de la composición y propiedades de las escorias formadas es imposible. Moscú planea instalar incineradores de segunda generación En todos los distritos de Moscú, excepto en el Distrito Central, en los próximos años se construirán y reconstruirán plantas de procesamiento e incineración de desechos. Se espera que se construyan incineradores de segunda generación. Esto se establece en el proyecto de decreto del gobierno de la ciudad, aprobado el 11 de marzo de 2008. Por 80 mil millones de rublos para 2012, se construirán seis nuevas plantas de incineración de desechos (MSZ), se reconstruirán siete complejos de procesamiento de desechos y una planta de tratamiento térmico. se iniciará la eliminación de desechos médicos peligrosos. Ya se han determinado los terrenos para las plantas. Ahora los recursos de los vertederos regionales están prácticamente agotados. "En cinco años, si no construimos nuestras propias instalaciones de reciclaje, Moscú se ahogará en basura", dice Adam Gonopolsky, miembro del principal consejo ambiental de la Duma estatal. En condiciones en las que los vertederos están cerrados y las empresas de procesamiento de desechos no pueden construirse por razones ambientales, la única salida, en su opinión, son los incineradores. Mientras los moscovitas están en huelga contra la construcción de nuevas plantas de incineración de desechos, las autoridades de la ciudad están considerando la opción de construir plantas de incineración de desechos no solo en Moscú, sino también en la región de Moscú. Yuri Luzhkov habló sobre esto en una reunión con diputados de la Duma de la ciudad de Moscú en junio de 2009. "¿Por qué no podemos llegar a un acuerdo con la Región de Moscú sobre la ubicación de tales plantas y un aumento en el número de vertederos para el almacenamiento de desechos?", preguntó Yury Luzhkov. También dijo que considera apropiado desarrollar un proyecto de ley de la ciudad, según el cual toda la basura debe ser clasificada antes de su eliminación. "Tal ley reducirá el volumen de residuos enviados a incineradores y vertederos de 5 millones de toneladas a 1,5-2 millones de toneladas por año", dijo el alcalde. La clasificación de residuos también puede ser útil para otras tecnologías alternativas de procesamiento de residuos. Pero este tema también debe ser resuelto por la ley. Nuevas Oportunidades Energéticas para MSZ: Experiencia Europea En Europa ya se ha resuelto. Los residuos clasificados son una parte integral del suministro de electricidad y calor a la población. En particular, en Dinamarca, los incineradores se integraron desde principios de la década de 1990. El 3% de la electricidad y el 18% del calor se proporcionan al sistema de suministro de electricidad y calor de las ciudades. En los Países Bajos, solo alrededor del 3% de los residuos se llevan a vertederos, ya que el país tiene un impuesto especial sobre los residuos desde 1995, que se llevan a vertederos especiales. Son 85 euros por 1 tonelada de residuos y hace que los vertederos sean económicamente ineficientes. Por lo tanto, la mayor parte de los residuos se recicla y parte se convierte en electricidad y calor. Para Alemania, se considera la construcción más eficaz por parte de empresas industriales de sus propias centrales térmicas utilizando residuos de su propia producción. Este enfoque es más típico para las industrias química, papelera y alimentaria. Los europeos se han adherido durante mucho tiempo a la separación preliminar de los residuos. Cada patio tiene contenedores separados para diferentes tipos de residuos. Este proceso fue legislado en 2005. En Alemania se generan anualmente hasta 8 millones de toneladas de residuos, que pueden utilizarse para generar electricidad y calor. Sin embargo, sólo se utilizan 3 millones de toneladas de esta cantidad, pero para 2010, para XNUMX, un aumento en la capacidad de entrada de las centrales eléctricas que funcionan con desechos debería cambiar esta situación. El comercio de emisiones obliga a los europeos a abordar la eliminación de residuos, especialmente quemándolos, desde posiciones completamente diferentes. Ya estamos hablando del costo de reducir las emisiones de carbono. En Alemania, se aplican los siguientes estándares para los incineradores: el costo de evitar la emisión de 1 mg de dióxido de carbono cuando se utilizan desechos municipales para la producción de electricidad es de 40 a 45 euros, y para la producción de calor, de 20 a 30 euros. Mientras que los mismos costos para la producción de electricidad por paneles solares ascienden a 1 mil euros. La eficiencia de los incineradores, que pueden producir electricidad y calor, en comparación con otras fuentes de energía alternativas, es tangible. La empresa energética alemana E.ON planea convertirse en la principal empresa de conversión de residuos en energía de Europa. El objetivo de la empresa es obtener una participación del 15 al 25 % en los respectivos mercados de Holanda, Luxemburgo, Polonia, Turquía y el Reino Unido. Además, E.ON considera que Polonia es la dirección principal, ya que en este país (al igual que en Rusia) la basura se desecha principalmente en vertederos. Y la normativa comunitaria prevé la prohibición a medio plazo de este tipo de vertederos en los países de la comunidad. Para 2015, la facturación de la empresa energética alemana en el campo del reciclaje energético de residuos debería superar los 1 millones de euros. Hoy, el rendimiento de esta una de las principales empresas energéticas alemanas es mucho más modesto y asciende a 260 millones de euros. Pero incluso a esta escala, E.ON ya se considera el principal eliminador de residuos de Alemania, por delante de empresas como Remondis y MVV Energie. Su participación hasta el momento es del 20% y opera nueve incineradores de residuos, que producen 840 GWh de electricidad y 660 GWh de calor. Incluso los competidores más grandes en Europa se encuentran en Francia. Cabe señalar que en Alemania, la situación con la eliminación de desechos cambió radicalmente solo en 2005, cuando se aprobaron leyes que prohibían el vertido incontrolado de desechos. Solo después de eso, el negocio de la basura se volvió rentable. En la actualidad, aproximadamente 25 millones de toneladas de residuos deben procesarse en Alemania cada año, y solo hay 70 plantas disponibles con una capacidad de 18,5 millones de toneladas. soluciones rusas Rusia también presenta soluciones interesantes para generar electricidad adicional a partir de residuos. La empresa industrial "Tecnología de metales" (Chelyabinsk), junto con ZAO NPO Gidropress (Podolsk) y NP ZAO AKONT (Chelyabinsk), desarrolló un proyecto para una unidad de fusión continua económica y multipropósito "MAGMA" (APM " MAGMA") Esta tecnología ya ha sido probada en condiciones piloto, esquemas tecnológicos para su uso. En comparación con los incineradores de RSU utilizados tradicionalmente, la unidad MAGMA y la tecnología de eliminación de residuos a alta temperatura y sin residuos tienen una serie de ventajas que permiten reducir los costos de capital para la construcción de un MLT para la eliminación de residuos sin clasificar. Éstos incluyen:
Según otros indicadores, el WIP equipado con la unidad MAGMA no es inferior al WIP existente, mientras que la cantidad de sustancias nocivas emitidas con gases cumple con los estándares de la UE y es menor que cuando se queman residuos municipales en unidades de uso tradicional. Por lo tanto, el uso de APM "MAGMA" permite la tecnología de eliminación de residuos municipales sin clasificar, sin afectar negativamente al medio ambiente. La unidad también se puede utilizar con éxito para la recuperación de vertederos de basura existentes, la eliminación eficiente y segura de desechos médicos y la eliminación de neumáticos de automóviles usados. Durante el tratamiento térmico de 1 tonelada de residuos municipales con un contenido de humedad natural de hasta el 40 %, se obtendrá la siguiente cantidad de productos comercializables: electricidad - 0,45-0,55 MW/h; hierro fundido - 7-30 kg; materiales o productos de construcción - 250-270 kg. Los costos de capital para la construcción de una planta de incineración con una capacidad de hasta 600 mil toneladas por año de residuos no clasificados en las condiciones de la ciudad de Chelyabinsk ascenderán a un estimado de 120 millones de euros. El período de recuperación de las inversiones es de 6 a 7,5 años. El proyecto MAGMA para el procesamiento de desechos industriales sólidos en 2007 fue respaldado por la decisión del Comité de Ecología de la Duma Estatal de la Federación Rusa. Ver otros artículos sección Fuentes alternativas de energía. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Máquina para aclarar flores en jardines.
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