Obviamente, los acontecimientos de los últimos años han visto miles de toneladas de mascarillas quirúrgicas usadas desechadas cada mes sin una visión real de cómo gestionarlas. Aunque el mundo parece haber pasado por este período, se debe desarrollar una solución ecológica industrial seria para lidiar con los desechos.
Los investigadores están investigando las posibilidades de la gasificación por plasma como técnica ecológica para convertir los residuos de mascarillas quirúrgicas en productos de energía limpia.
Un proyecto reciente en esta área fue llevado a cabo por la Universidad Tecnológica de Kaunas (KTU), Lituania y el Instituto Lituano de Energía.
Después de realizar una serie de experimentos, obtuvieron gas sintético (también conocido como gas de síntesis) con una gran abundancia de hidrógeno.
La gasificación permite convertir enormes cantidades de desechos en gas de síntesis, que se compone de varios gases, incluidos hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono y metano. "Durante nuestros experimentos jugamos con la composición de este gas sintético y aumentamos su concentración de hidrógeno y, a su vez, su poder calorífico", dijo Samy Yousef, investigador jefe.
Para la conversión de mascarillas quirúrgicas, los investigadores aplicaron gasificación por plasma a mascarillas FFP2 defectuosas, que previamente se trituraron hasta obtener un tamaño de partícula uniforme y luego se convirtieron en gránulos que podían controlarse fácilmente durante el tratamiento.
El mayor rendimiento de hidrógeno se obtuvo con una relación vapor-carbono (S/C) de 1.45. En general, el gas de síntesis obtenido mostró un poder calorífico un 42% mayor que el producido a partir de biomasa, afirmó el grupo.
La infraestructura existente puede soportarlo
El equipo de Yousef investiga el reciclaje y la gestión de residuos, y siempre busca residuos que estén presentes en grandes cantidades y que posean una estructura única. Han realizado experimentos de pirólisis con colillas de cigarrillos, palas de turbinas eólicas usadas y desechos textiles. Todos han mostrado resultados prometedores para la ampliación y comercialización. Esta última exploración, del reciclaje de mascarillas quirúrgicas, utilizó un método diferente.
"La gasificación es una técnica tradicional de gestión de residuos", afirmó. A diferencia de la pirólisis, explicó, “que todavía es un método nuevo y en desarrollo, no necesitamos mucha inversión en el desarrollo de infraestructura”.
El uso de gasificación por arco plasma, que han aplicado a la descomposición de mascarillas quirúrgicas, utiliza altas temperaturas, y con este enfoque “podemos descomponer las mascarillas en gas en unos pocos segundos”.
“En la pirólisis, se tarda hasta una hora en obtener el producto final. En la gasificación avanzada, el proceso es casi instantáneo”.
Dijo que las técnicas de gasificación avanzadas, como la gasificación por plasma, son más eficientes para obtener una mejor concentración de hidrógeno (hasta un 50%) durante la producción de gas sintético. Además, la gasificación por plasma disminuye la cantidad de alquitrán en el gas de síntesis, lo que mejora su calidad.
El gas rico en hidrógeno es mejor para calentar
Según Yousef, la gasificación por plasma es uno de los mejores métodos para obtener gas sintético rico en hidrógeno.
Los diferentes tipos de hidrógeno se clasifican según la forma de producción: el “gris” se obtiene del gas natural o el metano, el “verde” de las energías renovables (la energía que se utiliza para electrolizar el agua) y el “azul” del reformado con vapor.
"¿Quizás podríamos llamar al nuestro hidrógeno 'negro', ya que está hecho de desechos?" dijo medio en broma.
El rendimiento de gas de síntesis fue de alrededor del 95% de la cantidad total de materia prima. Los productos restantes fueron hollín y alquitrán. Los principales compuestos del alquitrán recogido parecían ser benceno, tolueno, naftaleno y acenaftileno. Según los investigadores, puede utilizarse como combustible limpio en diferentes industrias con bajas emisiones de carbono.
El hollín se produjo en la última etapa de la gasificación del plasma. Su componente principal es el carbono negro, que puede utilizarse para la producción de energía, el tratamiento de aguas residuales y la agricultura, o como material de relleno en compuestos.
Los investigadores creen que el método tiene potencial para comercializarse. Aunque el hidrógeno se puede separar del gas de síntesis obtenido, también se puede utilizar junto con una mezcla de gases; como tal, ya tiene un poder calorífico más alto que el gas producido a partir de biomasa.
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- Fuente: https://envirotecmagazine.com/2024/01/15/plasma-gasification-produces-hydrogen-rich-syngas-from-surgical-masks/
