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junho 11, 2013
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Tratamento de lixo com tecnologia de Plasma

O que é plasma? Como funciona uma usina de plasma para lixo? Como funciona um reator de plasma? Por que praticamente não existem usinas de plasma no brasil? O que deve ser considerado na análise econômica de um projeto com incinerador de plasma para o tratamento de lixo?

No Brasil, muitas empresas estão vendendo como solução para o tratamento do lixo a tecnologia de plasma. Porém além de ir de encontro aos princípios da PNRS, essa tecnologia é apresentada de forma duvidosa e talvez até errônea.

Para entender a tecnologia, precisamos primeiro entender o que é Plasma.

O que é plasma?

A matéria se apresenta normalmente em 3 estados: Sólido, Líquido e gasoso. Em cada um desses estados, as moléculas se agrupam de forma diferente. Em geral, o estado da matéria depende em primeira linha de quanta energia essa matéria tem acumulada em si mesmo.

Em um exemplo prático com água, imagine um cubo de gelo que esta recebendo energia em forma de calor. Depois de um certo tempo, toda essa matéria em estado sólido vai se transformar em líquido. Se o fornecimento de energia continua, depois de um certo tempo todo o líquido se transforma em gás. Se continuamos o processo de fornecimento de energia, o gás então vira plasma. O estado molecular do plasma se caracteriza pela ionização dos átomos, ou seja, os átomos recebem tanta energia que os elétrons se desprendem do núcleo atômico.

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Veja neste vídeo um exemplo simples e fácil de ser realizado que vai ajudá-lo a entender melhor este processo.

Como funciona uma usina de plasma para lixo?

Fazer o tratamento dos resíduos sólidos através da tecnologia de Plasma significa dizer em curtas palavras ter que introduzir tanta energia para os resíduos em um sistema fechado e muito bem isolado que toda a matéria seja transformada em plasma.

Como o lixo é demasiadamente heterogêneo, ou seja, é composto de vários materiais oriundo dos mais diversos compostos químicos, teremos então um plasma formado por gás ionizado de vários tipos de elementos químicos.

Ao parar de fornecer energia para o sistema onde o lixo está contido, os íons tendem a formar gases liberando a energia que foi necessária para separá-los. Tendo em vista que não acontece uma fissão nuclear, o gás formado é composto então dos vários tipos de átomos que estavam no lixo antes do tratamento e vai formar diversos tipos de gases à altas temperaturas. Esses gases são então filtradas e direcionados à uma turbina a gás que faz a conversão de energia térmica em mecânica.

Como a turbina está acoplada a um gerador elétrico, este faz a conversão da energia mecânica em elétrica. Como o gás que sai dessa turbina ainda possui uma temperatura muito alta, o mesmo passar por trocadores de calor onde então aquece a água, transformado-a em vapor para alimentar uma turbina a vapor de água com o intuito de conversão de energia até a energia elétrica de acordo com o mesmo princípio da turbina a gás.

Como funciona um reator de plasma para tratamento de resíduos?

Veja o vídeo abaixo e entenda mais sobre a tecnologia de Plasma para o tratamento de Resíduos Sólidos

Por que praticamente não existem usinas de plasma no brasil?

Para se adequar aos princípios da Política Nacional de Resíduos Sólidos brasileira, seria necessário retirar do “lixo” todo o material reciclável e reaproveitável, o que segundo o Plano Nacional de Resíduos Sólidos corresponderia à quase 45% do total dos resíduos sólidos produzidos no Brasil. Se a parte orgânica for aproveitada através de biodigestores, ficariam menos de 3% do lixo para serem tratados com tecnologia de plasma.

Considerando que o investimento na tecnologia é muito alto, devido aos materiais necessários para conseguir isolar o lixo e levá-lo ao estado de plasma, é necessário uma quantidade mínima de lixo para viabilizar a central ou mesmo subsidia-la.

O que deve ser considerado na análise econômica de um projeto com incinerador de plasma para o tratamento de lixo?

Considerando um balanço energético e os princípio da física, é impossível existir um sistema como este que tenha um saldo positivo de energia, já que para gerar energia elétrica este sistema precisa de uma quantidade muito maior de energia para atingir o estado de plasma.

As empresas que apresentam esta tecnologia para o seu público muitas vezes omitem as informações da origem da energia necessária para que a matéria prima em questão, neste caso o lixo, alcance o estado físico de plasma e se limitam a contar somente o processo de transformação do plasma em gás com a obtenção de energia.

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About gleysson

gleysson

Sou especialista em transformar problemas ambientais em negócios sustentáveis. Formado em Dip. Ing. Verfahrenstechnik (Eng. Química) pela Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt/M na Alemanha com especialização e experiência em Tecnologias para geração de Energia e Engenharia Ambiental. Larga experiência em Resíduos Sólidos com foco em Biodigestores Anaeróbios

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2 Comments

  • George Tomita
    2014-07-15 16:51

    Assistindo o video, ouvi tanto desconhecimento do palestrante que é muito importante saber qual é o currículo e o conhecimento do mesmo em relação a tecnologia de plasma. Se no Japão, China, EUA, Índia, Inglaterra e outros países , já tem plantas comerciais em funcionamento há mais de 10 anos, incluindo o projeto do Governo da Inglaterra com a empresa Air Products que estão inaugurando a maior planta do mundo que deverá colocar na rede 40 MW de energia elétrica (segundo a Air Products, com 1.000 ton/dia de RSU, a Usina de Plasma irá gerar 50 MW, consumir 10MW e disponibilizar 40 MW, fico em dúvida sobre os dados que o palestrante apresentou! com que base ele afirmou tudo isto?

    • gleysson
      2014-07-15 18:45

      Olá George,
      Sua colocação e dúvida são muito válidas. Devemos sempre nos perguntar sobre a origem de dados apresentados.
      A origem dos dados relativos a ciência em si, também está disponível na internet. Em relação ao funcionamento da central, o nome da empresa está diretamente no slide. abs

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