Proceso de Gasificación
Según el Decreto Ejecutivo No. 39136- S-MINAE del 15 de junio de 2015 denominado Reglamento sobre condiciones de operación y control de emisiones de instalaciones para coincineración de residuos sólidos ordinarios se regula la valorización energética a través del proceso de coincineración, el cual se define como el tratamiento térmico de residuos con recuperación del calor producido por la combustión, incluida la incineración por oxidación de residuos, así como la pirólisis, la gasificación u otros procesos de tratamiento térmico (Art. 3).
En general, existen tres grupos de tecnologías: la incineración, la pirolisis y la gasificación. La incineración es una tecnología que incluye la quema, a altas temperaturas, de residuos comerciales, residenciales y peligrosos (Rodríguez, 2010). Básicamente, un incinerador es un tipo de horno que quema materiales, a una temperatura controlada lo suficientemente elevada como para destruir contaminantes.
Por otro lado, la pirólisis y la gasificación son procesos híbridos de transformación termoquímicas. En ellos los residuos se convierten en productos gaseosos principalmente, como, por ejemplo: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), dihidrógeno (H2), metano (CH4), vapor de agua (H20) y material particulado (cenizas).
La pirolisis es un proceso que ocurre a temperaturas entres los 400 y los 1 000 °C, mientras que la gasificación sucede a temperaturas mayores entre los 1 000 y 1 400 °C, ambos en ambientes controlados de oxígeno con el propósito de que la degradación térmica genere gas de síntesis (syngas en inglés).
Coopeguanacaste, R.L. plantea una combinación de tecnologías que hacen más eficiente el proyecto, ya que en el proceso de gasificación se tendrán etapas de secado, pirólisis y gasificación. Es por esto, que se llama gasificación pirolítica.
Cabe señalar que en la etapa pirolítica del proceso se da una descomposición térmica en ausencia de oxígeno y posteriormente, en la etapa de gasificación, la oxidación parcial de los productos de la pirólisis al emplearse oxígeno. Como producto de estas etapas, se genera lo que se conoce como gas de síntesis o syngas, el cual no es condensable y puede utilizarse en motores de combustión y calderas para el proceso cogeneración termoeléctrica.
El gas de síntesis se utiliza como combustible en la caldera del proceso para la generación de vapor, el cual se dirige hacia una turbina. Esto, se conoce como el ciclo combinado de generación eléctrica con gasificación.
Al hacer pasar el gas de síntesis por la caldera y aprovechar la energía liberada durante la combustión para la generación de vapor, se obtiene un producto residual compuesto por gases que deben dirigirse hacia el sistema de purificación para su posterior disposición en el ambiente.
La gasificación de desechos sólidos ordinarios, tal como se propone en el proyecto, presenta muchas ventajas y beneficios en diversos aspectos en comparación a la simple incineración de desechos, tal como se enumeran a continuación:
- Mayor eficiencia si se integra con otras tecnologías avanzadas
- El volumen de los gases y la concentración de contaminantes producidos es menor que los procesos tradicionales de conversión energética, por lo que los sistemas de depuración suelen ser incluso más eficientes.
- El rendimiento termodinámico global es muy superior si se emplea el gas de síntesis para expandirlo en motores térmicos, aprovechando la energía de los gases calientes tras la combustión para producir vapor.
- Se requiere de un espacio más reducido para operar.
- Lo único que sale por la chimenea es vapor de agua (generalmente visible en días húmedos).
- El único residuo corresponde a una ceniza cristalizada totalmente inerte (corresponde al 5% del volumen del material gasificado).