A tecnologia de plasma permite tratar resíduos de forma sustentável, convertendo-os em energia limpa. O processo aquece o lixo a altas temperaturas para transformá-lo em gás, que é então usado para gerar eletricidade ou combustíveis como etanol. Usinas no Japão, Índia e EUA demonstram que o método é eficiente e gera menos poluição do que aterros ou incineradores. Projetos pilotos no Brasil poderão aproveitar esta solução inteligente.
2. O que é a Tecnologia de Plasma?
O plasma é conhecido como o quarto estado da matéria, e é
muito encontrado no universo (em estrelas principalmente). No
plasma há o aquecimento de gases havendo a quebra de suas
moléculas em átomos simples gerando grande liberação de
energia e ionização desses átomos.
Após ser triturado e superaquecido (a mais de 850ºC), o lixo,
agora em sua forma gasosa, passa para um tanque que possui
dois eletrodos e que passam uma altíssima corrente elétrica.
Essa corrente é o que transforma esse material em plasma
(devido à alta temperatura).
4. Como funciona a geração de energia?
ENTRADA RESÍDUO GASEIFICAÇÃO RESFRIAMENTO GÁS LIMPEZA GÁS OPÇÕES DE PRODUTOS
VAPOR
ETANOL
ELETRICIDADE
TODO TIPO DE RESÍDUO PODE SER USADO NA GERAÇÃO DE ENERGIA.
RESÍDUO SÓLIDO URBANO, INDUSTRIAL (CLASSE I E II), HOSPITALAR, RESTO DE MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO, SOLO CONTAMINADO , LÔDO DE ESGOTO, ETC...
5. Produtos resultantes do processo
Como resultado do processamento do lixo, por uma usina
construída utilizando-se da Tecnologia de Plasma, objetem-se
energia direta através de vapor, combustível liquido (etanol) e
eletricidade que pode ser conectada a rede e distribuída.
Outro fator interessante é que toda a energia consumida pela
planta de tratamento de resíduos e gerada por ela mesmo,
sendo produzida cerca de 5 vezes mais energia do que a
consumida por ela.
6. Tecnologia
A tecnologia é da multinacional Westighouse com mais de 120
anos de atuação no mercado de energia, através da sua divisão
Alter NRG Corp.
Os estudos de gaseificação por plasma tem mais de 40 anos e
atualmente tem plantas funcionando nos EUA, Japão, Índia e
Canadá.
As plantas implementadas para tratamento exclusivo de
resíduos sólidos e geração de energia estão em funcionamento
desde 2002 no Japão, na Índia e devem entrar em operação na
Inglaterra e China também.
7. Tocha de Plasma
A tocha de plasma, o coração do processo. É um
projeto protegido por mais de 22 patentes em todo o
mundo.
O equipamento pode atingir temperaturas de até
10.000 graus centigrados e funciona por mais de
600.000 horas.
A manutenção é muito simples e fácil, pois trata-se de
um equipamento único sem partes acopladas ou
móveis.
8. Evolução da aplicação
Comercial Comercial Leve ComercialPiloto Pequeno Porte
PILOT PLANT
U.S.
48 TPD
YOSHII, SYNGAS &
MIHAMA MIKATA
JAPAN
24 TPD
UTASHINAI
JAPAN
220 TPD
PUNE
INDIA
78 TPD
TEESSIDE - UK
950 TPD
UNDER
CONSTRUCTION
SISTEMAS E SOLUÇÕES PARA GASEIFICAÇÃO WPC
P5
• Até 100 tpd
de RSU
• Até MW5
energia
W15
• Até 300 tpd de
RSU
• Até MW15
energia
G65
• Até 1.000 tpd
de RSU
• Até MW50
energia
Área : 20.000 m² Área : 30.000 m² Área : 45.000 m²
Grande Porte
9. Usina funcionando - Japão
As usinas no Japão foram inauguradas em 2002 e
2003 respectivamente nas cidades de Utashinai e
Mikata.
A primeira usina tem capacidade para processamento
de 250 toneladas/dia de lixo por dia além de resíduos
industriais e produz energia elétrica.
A segunda, foi construída pela Hitachi Metals, tem a
capacidade instalada de 24 toneladas/dia e é
dedicada ao processamento de resíduos industriais da
própria fábrica e lodo de esgoto da cidade,
produzindo vapor industrial.
10. Usina funcionando - Índia
Na Índia também existem 2 usinas em funcionamento
nas cidades de Pune e Nagpur e estão funcionando
desde 2010.
As usinas tem capacidade para processamento diário
de 140 toneladas/dia de lixo e produtos com alto teor
de contaminantes.
O processo dessa usinas tem a geração final de
subprodutos tratados e vitrificados para usos diversos.
11. Usina funcionando - EUA
Esta usina está em funcionamento desde 2009 no
estado americano da Pensilvânia em Pittsburgh.
A planta foi implementada pela empresa Coskata e
tem como objetivo a transformação de lixo urbano e
industrial diversos em etanol, produz atualmente
cerca de 40.000 galões.
A planta passa atualmente por um processo de
ampliação e deverá estar preparada para processar
até 1.500 toneladas de resíduos sólidos industriais e
lixo urbano até o final de 2015.
12. Usina em construção - China
O grupo industrial chinês de capital aberto Kaidi está
construindo na província de Wuhan a sua primeira
usina de processamento de resíduos industriais e lixo
urbano.
A planta inicial terá capacidade para 150
toneladas/dia com transformação para energia
elétrica.
Essa será uma planta piloto com previsão de
funcionamento em 2014 ainda e já existem projetos
para duas novas plantas com capacidade de
processamento de 800 toneladas dia cada uma.
13. Este é o maior projeto de instalação
de usina de Gaseificação por Plasma
em andamento no mundo.
O investimento é da Companhia Air
Products em Tees Valley e quando
todo complexo estiver funcionando
deverá ter capacidade de
processamento de até 3.000
toneladas/dia de resíduos sólidos
industriais, lixo urbano, lodo de
esgoto e produtos perigosos.
A previsão é de que a usina entre em
operação em 2015.
Usina em construção - Inglaterra
16. Usina em construção - Inglaterra
A planta da Air Products vai poder destruir cerca
de 350.000 toneladas/ano de resíduos que não
podem ser descartados no meio ambiente.
Terá capacidade de produção de 50 MW de
energia por ciclo combinado ou seja, numa única
planta haverá produção de energia a partir de
turbinas usando gás e vapor ao mesmo tempo.
Será a maior usina desse tipo no mundo.
17. Índices de emissão de gases – Parâmetro Japão
EMISSÃO DE GASES: Performance operacional no Japão
Utashinai Mihama-Mikata
Parâmetros (units) Limite Apurado Limite Apurado
Ash (mg/m3
) 40 <10 20 <16 - 17
Dióxido de Enxofre (ppmv) 120 <2 - 2 60 < 5
Oxido de Nitrogênio (ppmv) 150 79-130 150 69 - 84
Cloreto de Hidrogênio (mg/m3
) 200 6 - 31 100 86 – 93
Total de Dioxinas (ng-TEQ/m3
) 0.01 0.0020 - 0.0094 0.05 0.00004 – 0.0026
Nota: De acordo com a Agência do Meio Ambiente do Japão, todos os dados convertidos é de 12% de
oxigênio, 101kPa e 273K resumido a partir de pontos de dados disponíveis cobrindo o período de 2003-2007
LIMITE DE ESCÓRIA: Mihama-Mikata Slag JLT-46 Results
Metais Pesados Unit Limite máximo
permitido na
legislação
Quantidade apurada na
escória
JLT-46 Limite
Arsênico mg/L 0.001 <0.001 0.01
Cadmio mg/L 0.001 <0.001 0.01
Cromo VI mg/L 0.005 <0.005 0.05
Chumbo mg/L 0.001 <0.001 0.01
Mercúrio mg/L 0.0001 <0.0001 0.005
Selênio mg/L 0.001 <0.001 0.01
18. Índices de emissão de gases – Parâmetro Brasil
LIMITE DE EMISSÕES DE GASES
POLUENTES UNIDADE
UTASHINAI
MIHAMA-MIKATA JAPAN Limit
CONAMA 316/2002
CETESB E15.011
Oxido de Nitrogênio(NOx) ppmvd 79 - 130 150 297 (560 mg/m³)
Material em Partículas (PM) mg/dscm < 16 - 17 20 70
Dióxido de Enxofre (SO²) ppmvd < 5 60 107 (280 mg/m³)
Cloreto de Hidrogênio (HCl) ppmvd * 86 - 93 100 ** 53 (80 mg/m³)
Monóxido de Carbono (CO) ppmvd N/A 100 100
Mercúrio (Hg) μg/dscm N/A 80 280 (0,28 mg/dscm)
Dioxinas (PCDD/PCDF) ng/dscm 0,0020 - 0,0094 0,01 0,50
** limite de clorados inorgânicos num fluxo de até 1,8 kg/h. Os dados do *Japão são para 1.000 kg/h
LIMITE DE METAIS PESADOS - ESCÓRIAS (CINZAS)
METAIS PESADOS UNIDADE
UTASHINAI
MIHAMA-MIKATA JAPAN JLT 46
CONAMA 316/2002 CETESB
E15.011
Arsênico mg/m³ < 0,001 0,01 1,40
Cadmio mg/m³ < 0,001 0,01 0,28
Cromo VI mg/m³ < 0,005 0,05 7,00
Chumbo mg/m³ < 0,001 0,01 7,00
Mercúrio mg/m³ < 0,0001 0,005 0,28
Selênio mg/m³ < 0,001 0,01 1,40
ppmvd: parts per million volumetric dry ng/dscm: nanograms per dry standars cubic meter
mg/dscm: milligrams per dry standard cubic meter N/A : not available
μg/dscm: micrograms per dry standard cubic meter ppmv= (mg/m³)x(273,15+ °C)/ 12,187 x (massa molec.)
OBS: NOx (46,01); SO² (64,06); HCl (36,46) - pressão atmosférica, temp. 25 °C
19. Comparativo
Plasma X Aterro Sanitário
OCORRENCIAS PLASMA ATERRO
Implantação Complexa Simples
Licenciamento ambiental Simples Dificil
Manutenção Esporádica Permanente
Risco Ambiental Nulo Grande
Contaminação de lençol freático
e nascentes Nulo Possível
Destruição de resíduos industriais Total Parcial
Emissão de gases poluentes Nulo Grande
Destruição de contaminantes Total Impossível
Geração de receitas com
processamento Grande Mínima
Tempo de exploração Ilimitado Limitado
20. Comparativo
Plasma X Incinerador
OCORRENCIAS PLASMA Incinerador
Implantação Complexa Difícil
Licenciamento ambiental Simples Simples
Manutenção Esporádica Grande
Risco Ambiental Nulo Pequeno
Danos Ambientais Nulo Nulo
Destruição de resíduos industriais Total Grande
Destruição de contaminantes Total Com restrições
Emissão de poluentes Nula Grande
Geração de receitas com
processamento Grande Mínima
Tempo de exploração Ilimitado Ilimitado
27. Tour pela usina
Mikata - Japão
Estruturas para condução de gás para transformação em energia
28. Projetos no Brasil
Parceria com a FIRJAN
A parceria com a Federação das Industrias do
Estado do Rio de Janeiro tem como objetivo o
desenvolvimento da tecnologia para destruição
de resíduos industriais e também para a
despoluição de áreas degradas por
contaminantes.
Estão bem avançados os estudos para a
implementação de um projeto piloto com a
participação de Furnas.
29. Projetos no Brasil
Furnas
A tecnologia de gaseificação por plasma e a
possibilidade do surgimento de usinas
produzindo energia através dos resíduos
industriais e urbanos levaram Furnas a assinar
um protocolo de entendimentos com a RGT,
representante técnico da Westinghouse no
Brasil, para parcerias na implementação dos
projetos e também para ser um cliente na
aquisição da energia gerada.
30. Rua Baronesa de Bela Vista, 675 - 6º Andar
CEP 04612-002 - São Paulo - SP
Telefone: +55 11 3582-2682
comercial@goldenriver.com.br