Valorización energética de los residuos en la provincia de Sevilla

Abstract

Con los avances tecnológicos y el crecimiento de la población se ha observado un significativo aumento en la cantidad de residuos generados y las necesidades energéticas de la sociedad. En el proyecto se analiza la posibilidad de valorizar energéticamente una cantidad de los diversos recursos de biomasa y residuos municipales disponibles en la provincia de Sevilla mediante la gasificación por plasma. La tecnología de valorización energética empleada en el proyecto es la gasificación por plasma, la cual es capaz de tratar todo tipo de residuos e incluso los residuos peligrosos, de manera irreversibles y segura, eliminado la necesidad de emplear los vertederos controlados. Del reactor de gasificación por plasma, se obtiene un gas de síntesis que está formado a partir de la materia orgánica de los residuos tratados y de la materia inorgánica se obtiene un material vitrificado. El material vitrificado tiene varias posibles aplicaciones, entre ellas destacan su uso como un material agregado para el sector de construcción. Del gas de síntesis se puede obtener una variedad de productos de alto valor (etanol, hidrógeno, metano, etc.) o se puede emplear como un combustible. De las diversas maneras de aprovecharse del gas de síntesis se extraerá el hidrógeno, debido a su capacidad de almacenar energía química sin carbono. Este vector energético permitiría almacenar grandes cantidades de energía para ser utilizadas en los periodos de alta demanda. Para generar energía eléctrica empleando el hidrógeno se modelará un sistema de pilas de combustibles y un almacenamiento adecuado, con la que se podrá almacenar el hidrógeno y aportar energía a la red cuando lo requiera.

With technological advances and population growth, there has been a significant increase in the amount of waste generated and the energy needs of society. The project analyzes the possibility of energetically recovering a quantity of the various biomass and municipal waste resources available in the province of Seville by means of plasma gasification. The energy recovery technology used in the project is plasma gasification, which is capable of treating all types of waste, including hazardous waste, in an irreversible and safe manner, eliminating the need to use controlled landfills. From the plasma gasification reactor, a synthesis gas is obtained which is formed from the organic matter of the treated waste and from the inorganic matter a vitrified material is obtained. The vitrified material has several possible applications, including its use as an aggregate material for the construction sector. A variety of high-value products can be obtained from the synthesis gas (ethanol, hydrogen, methane, etc.) or it can be used as a fuel. Of the various ways of using synthesis gas, hydrogen will be extracted due to its ability to store chemical energy without carbon. This energy vector would make it possible to store large amounts of energy for use during periods of high demand. To generate electrical energy using hydrogen, a fuel cell system and a suitable storage system will be modeled, with which the hydrogen can be stored and fed into the grid when required.