Τι είναι ο θερμικός αποπολυμερισμός;

Ο θερμικός αποπολυμερισμός είναι μια βιομηχανική διαδικασία για τη διάσπαση διαφόρων αποβλήτων σε προϊόντα αργού πετρελαίου.Αυτό συνεπάγεται την υποβολή των υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες και την πίεση παρουσία νερού, ξεκινώντας έτσι μια διαδικασία γνωστή ως υδρόλυση.Το αποτέλεσμα είναι ο αποπολυμερισμός των πολυμερών μακράς αλυσίδας υλικών σε μονομερή βραχείας αλυσίδας, στην περίπτωση αυτή υδρογονανθράκους πετρελαίου.Πρόκειται για μια πολύ επιταχυνόμενη τεχνητή απόδοση της διαδικασίας που σχημάτισε ορυκτά καύσιμα στη φύση.Ένα ευρύ φάσμα αποβλήτων, γνωστή ως πρώτες ύλες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διεργασίες θερμικής αποπολυμερισμού, συμπεριλαμβανομένων πλαστικών και υλικών βιομάζας.

Η διαδικασία θερμικής αποπολυμερισμού (TDP) υπήρξε για περίπου 70 χρόνια, αλλά δεν θεωρήθηκε βιώσιμη μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990.Αυτή η έλλειψη βιωσιμότητας ήταν αποτέλεσμα της απαράδεκτης ενέργειας που επέστρεψε στην αξιολόγηση της ενέργειας (EROEI), δηλ. Η μέτρηση της ποσότητας ενέργειας που λαμβάνεται για την παραγωγή της ενεργειακής παραγωγής.Οι πρώιμες μέθοδοι απαιτούσαν πολύ περισσότερη ενέργεια για να παραχθούν από την ενεργειακή παραγωγή, αλλά άνοιξαν το δρόμο για τα σύγχρονα συστήματα που διαθέτουν αξιολογήσεις EROEI 6,67 ή περίπου 85 μονάδες ενέργειας που παράγονται για κάθε 15 δαπανή.Η συμβατική γεωργική παραγωγή βιοντίζελ και αιθανόλης αξιολογεί περίπου 4,2, καθιστώντας έτσι τη διαδικασία θερμικής αποπολυμερισμού μια ελκυστική επιλογή.Εκτός από την αποτελεσματικότητά του, το σύστημα έχει πολλά άλλα οφέλη, συμπεριλαμβανομένης της διάλυσης της μόλυνσης των βαρέων μετάλλων σε αβλαβή οξείδια και την καταστροφή οργανικών δηλητηρίων και τα πρίον που είναι υπεύθυνα για τις ασθένειες Mad Cow και Creutzfeldt-Jakob.

Στην πράξη, η διαδικασία ενυδάτωσης πυρόλυσης στην καρδιά του θερμικού αποπολυμερισμού είναι αρκετά απλή.Τα υλικά της ύλης είναι πρώτα αλεσμένα σε μικρά κομμάτια και αναμειγνύονται με νερό.Το μίγμα στη συνέχεια θερμαίνεται σε 482 deg (250 deg, C) για περίπου 15 λεπτά σε ένα δοχείο πίεσης.Ο δημιουργός ατμού αυξάνει την πίεση στο σκάφος σε περίπου 600 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (PSI), το οποίο, στο τέλος της διαδικασίας θέρμανσης, απελευθερώνεται γρήγορα.Αυτό προκαλεί το νερό να αναβοσβήνει ή να εξατμιστεί γρήγορα, αφήνοντας έτσι τα υπολειμματικά στερεά και τους ακατέργαστους υδρογονάνθρακες πίσω.

Αυτά τα συστατικά διαχωρίζονται και οι υδρογονάνθρακες συλλέγονται για περαιτέρω βελτίωση.Αυτό συνεπάγεται περαιτέρω θερμική επεξεργασία σε 930 deg, F (500 deg, C) και κλασματική διαλογή απόσταξης.Τα αποτελέσματα είναι ελαφριά και βαριά ναφθα, κηροζίνη και κλάσματα πετρελαίου καυσίμου που είναι κατάλληλα για την παραγωγή αρκετών βαθμών καυσίμου.Τα υπολειπόμενα στερεά που παραμένουν μετά την αρχική θερμική επεξεργασία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λιπάσματα, φίλτρα, καύσιμα εδάφους και ενεργοποιημένο άνθρακα για επεξεργασία λυμάτων.

Ο κατάλογος των κατάλληλων πρώτων υλών TDP είναι εκτεταμένη και περιλαμβάνει πλαστικά απόβλητα, ελαστικά, ξύλο, ιατρικά απόβλητα και μάλλον δυσάρεστα υποπροϊόντα, όπως η ιλύος της Τουρκίας και η λάσπη αποχέτευσης.Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας θερμικής αποπολυμερισμού ενισχύεται περαιτέρω από το γεγονός ότι τα υποπροϊόντα της διαδικασίας,Το μεθάνιο διαθέτει επίσης δυναμικό ως βιοαέριο, μια πράσινη εναλλακτική λύση για τη συμβατική βενζίνη.