PRESENTAZIONE DISSOCIAZIONE MOLECOLARE DAKAR, febbraio 2011

Vecchio sistema: raccolta rifiuti Nuovo sistema: Impianto di Peccioli (sperimentazione italiana)

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L’IMPIANTO

SCHEMA DELL’IMPIANTO

SCHEMA DELL’IMPIANTO

Impianto di gassificazione La chimica della dissociazione

IL RESIDUO DELLA DISSOCIAZIONE

LA NASCITA DELLA TECNOLOGIA La tecnologia della dissociazione molecolare trova il suo primo impiego come strumento di bonifica. Il 28 marzo 1989, infatti, la petroliera “Exxon Valdez” si arena al largo delle coste dell’Alaska disperdendo nel mare della baia del Principe William circa 40.000 tonnellate di greggio. Un danno ecologico ed ambientale gravissimo Grazie alla tecnologia di dissociazione molecolare è stato possibile: smaltire il materiale inquinante dalle sabbie eliminare le carcasse degli animali morti sulle rive.

IL PRINCIPIO DELLA DISSOCIAZIONE MOLECOLARE La materia organica sia essa vegetale, animale o sintetica, racchiude al suo interno l’energia del sole che il processo di fotosintesi ha imprigionato tra le molecole di carbonio e di idrogeno. Il processo della fotosintesi cloroffiliana 6CO2 + 6H2O + energia solare = C6H12O6 + 6O2 permette la trasformazione dell’energia luminosa in energia chimica, rendendo così possibile la sintesi di sostanze organiche complesse a partire da sostanze inorganiche semplici come il biossido di carbonio e l’acqua. Le molecole organiche, originate dal processo di fotosintesi, subiscono successivamente diverse trasformazioni di origine biologica e chimica, trasformandosi negli oltre 6 milioni di composti organici del carbonio come la cellulosa: C6H10O5, il PVC: H2C=CHCI, il polietilene CH2=CH2, il glucosio: C6H12O6, i grassi (butirrico): C4H9COOH, la diossina: C12H4CI4O2. Il processo di dissociazione molecolare ha come obiettivo disassemblare le molecole di origine organica complesse per riassemblarle in composti più semplici realizzando un gas sintetico: il SynGas Il Syngas prodotto contiene idrogeno (H2), metano (CH4), monossido di carbonio (CO) e biossido di carbonio (CO2) e ha quindi tutte le caratteristiche di idoneità necessarie per produrre energia elettrica ed energia termica.

UNA TECNOLOGIA MULTICOMBUSTIBILE La dissociazione molecolare è una tecnologia multi-combustibile e, pertanto, qualunque tipo di materiale organico con umidità inferiore al 40% può essere trattato senza necessitare di alcuna preventiva selezione. Con il dissociatore molecolare pertanto è possibile trattare indifferentemente: rifiuti solidi urbani indifferenziati frazione organica da rifiuti urbani biomassa materiali residui da confezionamento rifiuti industriali scarti industriali ed agricoli pneumatici plastiche rifiuti ospedalieri car fluff scarti di macellazione residui della lavorazione del petrolio e qualunque sostanza organica

COME FUNZIONA L’IMPIANTO La cella di dissociazione molecolare dissocia i materiali organici contenuti nel combustibile che vengono riassemblati in un gas sintetico: il SynGas. Accesa la fiamma, il combustibile viene dissociato molto lentamente (da 16 a 20 ore), ad una temperatura compresa tra 200 e 550° C e, una volta iniziato, il processo si sostiene senza ulteriore bisogno di energia esterna. Il processo viene controllato tramite un apposito algoritmo che verifica i principali parametri e inserisce aria attraverso i fori presenti nelle celle di dissociazione per tenere stabile il processo, completare la dissociazione di tutti i legami molecolari, anche i più complessi, e produrre il SynGas. Il processo ha luogo in costanti condizioni di carenza di ossigeno ed in maniera molto lenta per ottenere una serie di vantaggi dal punto di vista dell’efficienza di trasformazione e della qualità del gas di sintesi ottenuto. Il gas infatti si libera attraverso una ampia superficie di interfaccia, e risale verso l’uscita ad una velocità estremamente bassa. Tutte queste condizioni assicurano alta efficienza di conversione energetica, bassissimo trascinamento di particolato con il gas grezzo, ridotta produzione di NOx, ambiente alquanto sfavorevole alla formazione di diossine, assenza di vapori metallici nel gas, ceneri non contaminate nei metalli fusi. Al termine del processo la quasi totalità del materiale organico caricato (~ 95%) si è trasformato in gas mentre la parte rimanente viene ritrovata sotto forma di ceneri bianche inerti con basso contenuto di carbonio

UNA TECNOLOGIA MOLTO PULITA Emissioni in atmosfera Non sono previste emissioni in quanto il processo di dissociazione molecolare è un processo di trasformazione che avviene in ambiente sigillato in cui viene immessa una quantità di aria controllata mentre tutto quello che esce dalla camera è un gas di sintesi. Alcune sostanze secondarie come HCl (acido cloridrico), H2S (anidride solforosa), NH3 (sali di ammonio) che possono ritrovarsi nel SynGas, sono abbattute con appositi sistemi di filtraggio. Diossine Il processo è estremamente avverso alla formazione di diossine in quanto l’ambiente è povero di ossigeno. Le diossine che si formano risultano molto inferiori rispetto ad una normale combustione con eccesso d’aria, come avviene negli inceneritori. Ossidi di azoto L’ambiente di dissociazione molecolare è molto sfavorevole alla formazione degli ossidi di azoto in quanto nella camera di dissociazione l’ambiente è povero di ossigeno. Polveri Il processo avviene molto lentamente (~ 20 h) e senza combustione e quindi senza caduta o movimento di materiale e senza fiamme che possono produrre le turbolenze necessarie alla generazione e al sollevamento delle polveri.

LE POTENZIALITA’ DELLA TECNOLOGIA Biomasse Rifiuti Materie organiche ENERGIA ELETTRICA Dissociatore Syngas Turbina ENERGIA TERMICA

Principali vantaggi rispetto ad un inceneritore tradizionale Alta efficienza energetica Non si ha combustione in fase non omogenea solido/gas Bassa temperatura di lavoro Previene la formazione di diossine Bassa attività corrosiva Lentezza del processo Alta efficienza Semplicità di funzionamento del sistema pulizia gas Flessibilità Flessibilità rispetto alle tipologie di materiali caricati

La dissociazione molecolare è una combinazione di pirolisi e gassificazione che rende il processo unico e diverso da quelli già presenti da tempo sul mercato. Temperature più basse, minor residuo di ceneri e rese energetiche superiori

La filosofia della dissociazione molecolare Completa autonomia nella gestione dei rifiuti Un rapporto nuovo con i cittadini Un bilancio ambientale sostenibile

Grazie a tutti e…buon lavoro! Paolo Di Adamo Un ringraziamento particolare a All Way che ha costituito una fonte preziosa di materiale per costruire la presentazione.