Cum credeți că va fi deșeurile solide municipale ale viitorului? Este posibil ca ratele de reciclare să fi înregistrat o scădere descendentă în ultimul trimestru, dar dacă dorim să ne atingem obiectivele, puteți fi siguri că își vor relua tendința ascendentă. Asta înseamnă mai puțină hârtie, carton și plastic în amestecul rezidual și mai multe materiale organice sunt colectate separat pentru compostare și digestie anaerobă. Această tendință cu totul previzibilă are implicații cu adevărat profunde pentru deșeurile pentru industria energetică de care se pare că nu luăm în considerare - dar despre care cred că va fi solubilă cu tehnologia potrivită.

Rău pentru linia de deșeuri

Sectorul deșeurilor energetice din Marea Britanie (WtE) este, în mod ironic, destul de irositor. În timp ce multe stații de tratare termică de pe continent își consolidează eficiența prin utilizarea productivă a căldurii pe care o produc, Marea Britanie a avut tendința de a construi numai centrale electrice, deoarece schemele de încălzire urbană și oportunitățile de utilizare a aburului industrial sunt rare. Eficiența medie netă pentru centralele care produc exclusiv energie electrică este de aproximativ 20%, iar centralele cu o capacitate mai mică de 100kt se descurcă destul de rău. Valorile de eficiență pentru căldura și puterea combinate (CHP) variază foarte mult în funcție de echilibrul dintre cele două ieșiri, dar se revendică valori mai mari de 50%.

Cu toate acestea, performanța noastră lipsită de lumină pare să se înrăutățească. În prezent, combustibilul derivat din deșeuri (RDF) din deșeurile solide municipale (MSW) din Marea Britanie are o putere calorică medie (CV) de aproximativ 14 MJ/Kg. O mare parte din acestea provin din organice, hârtie și materiale plastice pe care dorim să le separăm din ce în ce mai mult. Dacă nivelurile de reciclare și compostare continuă să crească în următorii 20-25 de ani pentru a atinge obiectivul UE de 70%, conținutul caloric mediu al RDF pe bază de RSM se va înjumătăți, până la ceva mai aproape de 8 MJ/Kg. Astfel de rate nu sunt plauzibile: obiectivele naționale ale Scoției sunt o rată de reciclare și compostare de 60% până în 2020, crescând la 70% până în 2025.

incinerare

Declinul CV-ului prezintă în mod clar o problemă: plantele WtE stabilesc un CV minim de 9 MJ/Kg pentru materiile prime. Prin urmare, în următorii 10-20 de ani vom vedea, prin urmare, că eficiența incineratoarelor noastre scade și mai mult dacă fluxurile importante de materii prime produc din ce în ce mai mult RDF sub specificații.

Incineratoarele municipale vor încerca, fără îndoială, să soluționeze acest lucru asigurând fluxuri alternative de deșeuri, cum ar fi deșeurile comerciale. Acest lucru poate avea o putere calorică mai mare, dar reciclarea crescută are probabil un impact și asupra potențialului său ca combustibil. Lucrul logic pe care trebuie să-l facem este să îmbunătățim în mod activ calitatea combustibilului, prin îndepărtarea fracțiunilor inerte și a altor fracțiuni neorganice din RDF.

De ajutor pentru cei care se gândesc la ceea ce face RDF bun, WRAP a dezvoltat recent un sistem de clasificare a combustibililor derivați de deșeuri, care îi clasifică pe o scară de la 1 la 5 bazată în principal pe conținutul de biomasă, dar și analizând aspecte precum densitatea în vrac, umiditatea și metalele grele conținut. Dacă este adoptat pe scară largă, acest lucru ar trebui să ajute cumpărătorii și vânzătorii să îmbunătățească înțelegerea comună a cât de bun este combustibilul pe care îl tranzacționează!

Alegeri energice

Desigur, există un pic de dilemă pentru oricine este preocupat de calitatea RDF. Având în vedere că ratele de reciclare și compostare sunt încă în prezent sub 50%, trebuie să ardem în continuare materiale pe care ar trebui să le căutăm pentru a împinge ierarhia deșeurilor. Infrastructura de incinerare pare a fi atât o risipă din perspectiva economică și de mediu, cât și din punct de vedere al investițiilor. Ar trebui să lucrăm activ pentru ca materia sa să dispară în timp.

Pe de altă parte, un viitor în care ajungem la niveluri atât de ridicate de reciclare, încât incinerarea reziduurilor nu merită încă pare departe, în special pentru factorii de decizie politici axate pe condițiile actuale. Deoarece suntem încă depozite de deșeuri, există un caz pentru o capacitate mai mare de incinerare. Dar există un risc real ca acesta să nu poată funcționa eficient pe tot parcursul vieții sale, dacă dorim să ne îndeplinim obiectivele de reciclare.

Un combustibil din ce în ce mai greoi? Fotografie prin Wikimedia Commons

Văd o modalitate de a scăpa de coarnele acestei dileme. Energia termică degajată de multe instalații WtE din Marea Britanie este o oportunitate: împreună cu o mică parte din energia generată, ar putea fi folosită, nu doar pentru a furniza energie și căldură pentru funcțiile zilnice de administrare și distribuție ale instalații de tratare a deșeurilor, dar în tratarea reziduurilor mixte de RSM pentru a îmbunătăți calitatea și valoarea materialelor reciclabile și a combustibilului produs.

Beneficiile de mediu ale unei astfel de abordări pot fi identificate prin modelarea bazată pe calcule de energie încorporată (cum ar fi Inventarul de carbon și energie al Universității din Bath), deși trebuie avut grijă să înțelegem modul în care se fac calculele). Ar putea fi posibil să depășim dublul economiilor de carbon pe care le facem prin tratarea deșeurilor, prin captarea energiei termice generate în timpul incinerării și utilizarea acesteia pentru a permite un pretratare suplimentar. .

Să ne concentrăm pe un exemplu specific, MBT. Este puțin probabil să vedem toate materialele organice îndepărtate din RSM. Prelucrarea biologică a RSM reziduale este plină de probleme, iar procesele sunt adesea inhibate de contaminanți sau de variații ale compoziției, cum ar fi un conținut ridicat de umiditate. Calitatea reciclabilelor recuperate de uzinele MBT este variabilă, iar vânzabilitatea reciclatelor rezultate depinde de piețele din Orientul Îndepărtat, în prezent mult mai puțin dispuse să preia materiale de calitate scăzută.

„Producția asemănătoare compostului” de la MBT este de obicei de o calitate prea slabă pentru alte utilizări decât pentru acoperirea depozitului de deșeuri sau pentru acoperire - în opinia mea, practic, umplerea terenurilor. Performanța digestiei anaerobe cu MSW rezidual mixt este foarte variabilă, deși au fost dezvoltate unele îmbunătățiri ale procesului, cum ar fi utilizarea hidrolizei enzimatice ca etapă de pre-tratament. Pe scurt, totul nu este bine cu tratarea fracției organice a deșeurilor reziduale, iar piața este pregătită pentru un pretratare suplimentară pentru a separa mai multe reciclabile și pentru a spori CV-ul oricărui RDF rezultat.

Tratamentul prealabil ar putea reduce, de asemenea, stimulentul pervers pentru a menține o aprovizionare cu RSM bogată în deșeuri organice, materiale plastice și fibre, eliminând bariera pentru o segregare sporită și colectarea separată a materialelor reciclabile.

Revoluție reziduală

În prezent lucrez pentru a dezvolta soluții eficiente din punct de vedere tehnic și durabile, care cred că ar putea duce la eliminarea treptată a incineratoarelor cu arsuri în masă în următorii 20 de ani. Îmbunătățirea procesului de tratare a deșeurilor reziduale va produce mult mai puțin surplus de combustibil, dar ceea ce rămâne va fi de o calitate care îi permite să fie utilizat pentru a genera energie mai curată în centrale combinate de căldură și energie mai mici și mai eficiente.

Pentru cei care construiesc incineratoare de modă veche, viitorul pe termen lung este departe de a fi sigur și aș sfătui să presupunem că RDF va continua să arate la fel ca acum. Poziția politică actuală riscă să ne lase o moștenire de incineratoare depășite, neadecvate pentru a face față RDD-ului degradant. Un pic de gândire strategică coordonată în Marea Britanie ar putea să ne pună cu mult înaintea jocului, permițând să creăm un model de bune practici durabile, de la care restul Europei ar putea învăța - și ultima dată când am fost cu mult în față a fost industria Revoluţie.

Oricine dorește să împărtășească și să mă ajute să dezvolt această viziune progresivă este binevenit să mă contacteze prin LinkedIn.