Hva er termisk depolymerisering?

Termisk depolymerisering er en industriell prosess for nedbryting av forskjellige avfallsstoffer til råoljeprodukter. Dette innebærer å utsette materialene for høye temperaturer og trykk i nærvær av vann, og derved starte en prosess kjent som hydrous pyrolyse. Resultatet er depolymerisasjonen av materialenes langkjedede polymerer til kortkjede-monomerer, i dette tilfellet petroleum-hydrokarboner. Dette er en kraftig akselerert kunstig gjengivelse av prosessen som dannet fossile brensler i naturen. Et bredt spekter av avfallsprodukter, kjent som råstoff, kan brukes i termiske depolymerisasjonsprosesser, inkludert plast og biomasse-materialer.

Den termiske depolymerisasjonsprosess (TDP) har eksistert i omtrent 70 år, men ble ikke ansett som levedyktig før på slutten av 1990-tallet. Denne mangelen på levedyktighet var et resultat av uakseptabel energi som ble returnert på energien investert (EROEI), dvs. målingen av mengden energi som ble tatt for å produsere energiproduksjonen. Tidlige metoder krevde mye mer energi å produsere enn energiproduksjonen, men banet vei for moderne systemer som har EROEI-rating på 6,67, eller omtrent 85 enheter produsert energi for hver 15 brukt. Konvensjonell landbruksproduksjon av biodiesel og etanol har karakterer på rundt 4,2, og gjør dermed termisk depolymerisasjonsprosess til et attraktivt alternativ. Bortsett fra effektiviteten har systemet flere andre fordeler, inkludert nedbrytning av tungmetallforurensning til ufarlige oksider og ødeleggelse av organiske gifter og prioner som er ansvarlige for gal ku og Creutzfeldt-Jakob sykdommer.

I praksis er den vandige pyrolyseprosessen i hjertet av termisk depolymerisering ganske enkel. Råstoffmaterialene blir først malt i små biter og blandet med vann. Blandingen blir deretter oppvarmet til 250 ° C i ca. 15 minutter i en trykkbeholder. Dampen som genereres øker trykket i beholderen til omtrent 600 kg / cm2 (PSI) som ved slutten av oppvarmingsprosessen raskt frigjøres. Dette får vannet til å blinke av eller raskt fordampe, og etterlater deretter resterende faste stoffer og rå hydrokarboner.

Disse bestanddelene skilles fra og hydrokarboner samles for videre raffinering. Dette innebærer ytterligere termisk behandling til 500 ° C og fraksjonert destillasjonssortering. Resultatene er lette og tunge nafta-, parafin- og gassoljefraksjoner som er egnet for produksjon av flere fyringsoljer. De resterende faste stoffer som er igjen etter den innledende termiske behandlingen, kan brukes som gjødsel, filtre, jordbrensel og aktivert karbon for avløpsrensing.

Listen over egnede råstoffer fra TDP er omfattende og inkluderer avfallsplast, dekk, tremasse, medisinsk avfall og heller ubehagelige biprodukter som kalkunavfall og kloakkslam. Effektiviteten av den termiske depolymerisasjonsprosessen blir ytterligere forbedret ved at prosessbiprodukter som metan, som ikke kan brytes ned ved depolymerisering, samles og brukes til å drive turbingeneratorer for å produsere strøm til anlegget eller videresalg. Metan har også potensial som biogass, et grønt alternativ til konvensjonell bensin.