Co je termální depolymerizace?
Tepelná depolymerace je průmyslový proces rozkladu různých odpadních materiálů na ropné produkty. To zahrnuje vystavení materiálů vysokým teplotám a tlaku v přítomnosti vody, čímž se zahajuje proces známý jako vodní pyrolýza. Výsledkem je depolymerace polymerů s dlouhým řetězcem materiálů na monomery s krátkým řetězcem, v tomto případě ropné uhlovodíky. Jedná se o velmi urychlené umělé vykreslování procesu, který v přírodě tvořil fosilní paliva. V termálních depolymerizačních procesech, včetně plastů a materiálů z biomasy, lze použít širokou škálu odpadních produktů, známých jako suroviny.
Proces tepelné depolymerace (TDP) existuje přibližně 70 let, ale až do konce 90. let nebyl považován za životaschopný. Tento nedostatek životaschopnosti byl důsledkem nepřijatelné energie vrácené na hodnocení investované energie (EROEI), tj. Měření množství energie odebrané k výrobě energetického výkonu. Časné metody vyžadovaly mnohem více energie na výrobu než energetický výkon, ale vydláždily cestu moderním systémům, které mají hodnocení EROEI 6,67, nebo přibližně 85 jednotek energie vyrobené za každých 15 vynaložených nákladů. Konvenční zemědělská výroba bionafty a ethanolu má jmenovité hodnoty asi 4,2, což činí z procesu tepelné depolymerace atraktivní alternativu. Kromě své účinnosti má systém několik dalších výhod, včetně rozkladu kontaminace těžkými kovy na neškodné oxidy a ničení organických jedů a prionů zodpovědných za šílenou kravu a Creutzfeldt-Jakobovy choroby.
V praxi je proces pyrolýzy ve vodě v srdci termální depolymerace poměrně jednoduchý. Vstupní materiály se nejprve rozemele na malé kousky a smísí se s vodou. Směs se potom v tlakové nádobě zahřívá přibližně 15 minut na 250 ° C. Vytvořená pára zvyšuje tlak v nádobě na přibližně 600 liber na čtvereční palec (PSI), který se na konci zahřívacího procesu rychle uvolňuje. To způsobí, že voda vymizí nebo se rychle vypaří, čímž zůstanou zbytkové pevné látky a surové uhlovodíky pozadu.
Tyto složky se oddělí a uhlovodíky se shromáždí pro další zjemnění. To zahrnuje další tepelné zpracování na 500 ° C (930 ° F) a frakční destilační třídění. Výsledkem jsou lehké a těžké naftové frakce, petrolej a plynový olej, které jsou vhodné pro výrobu topného oleje několika stupňů. Zbytkové pevné látky zbývající po počátečním tepelném zpracování mohou být použity jako hnojiva, filtry, půdní paliva a aktivní uhlí pro čištění odpadních vod.
Seznam vhodných surovin pro TDP je rozsáhlý a zahrnuje odpadní plasty, pneumatiky, buničinu, lékařský odpad a poněkud nechtěné vedlejší produkty, jako jsou krůtí droby a kanalizační kaly. Účinnost procesu tepelné depolymerace je dále posílena skutečností, že vedlejší produkty procesu, jako je metan, který nelze rozložit depolymerizací, se shromažďují a používají k pohonu generátorů turbín k výrobě elektřiny pro zařízení nebo další prodej. Metan má také potenciál jako bioplyn, zelenou alternativu k běžnému benzínu.