Energía térmica verde - Sistema de Arrow

Punto culminante

Una aplicación tecnológica avanzada y atractiva.

Solución única, utilizando tecnologías probadas existentes e infraestructura existente. Desarrollo rápido e instalación de campo.

Enorme oportunidad de mercado.

La experiencia práctica del emprendedor combinada con la investigación universitaria de vanguardia.

Introducción

El tratamiento de los lodos de aguas residuales es una herida conocida. Su procesamiento requiere secado, embalaje, almacenamiento, transporte y eliminación final, todo ello además de importantes costos de mano de obra, capital y operación, que requieren grandes equipos, suministros y productos químicos. La eliminación es aún más problemática porque los vertederos son caros y de capacidad limitada, la incineración tiene sus propios costos y complejidades asombrosos, y la eliminación de tierras se está resistiendo y regulando.

La oferta

El sistema de Arrow ha desarrollado una solución que aborda los problemas anteriores, así como produce energía libre de emisiones (electricidad y calor) y materias primas utilizables.

La solución gira en torno de la instalación de un mecanismo de tratamiento solar en el sitio de una planta de eliminación de residuos.

Una torre de energía solar está construida sobre una estructura existente. La torre recibe la luz del sol de los espejos de seguimiento solar (heliostatos) que se colocan a su alrededor, utilizando áreas no utilizadas o infrautilizadas de la planta (espacio abierto o estructuras). La energía acumulada se dirige a un reactor de pirólisis. Los lodos de aguas residuales recogidos de la planta y recogidos de los reservorios de almacenamiento se someten a una fase inicial de secado gradual y sucesiva. Una vez que el lodo se seca, se transfiere al reactor de pirólisis y se somete a pirólisis y gasificación (durante la cual las cadenas moleculares se descomponen). El producto final es vapor limpio, energía libre de emisiones y materias primas.

 

Clientes potenciales

El sistema está dirigido a una amplia gama de clientes y puede manejar varios tipos de lodos tales como:

* tratamiento de residuos urbanos

* plantas de procesamiento de residuos industriales

* Plantas de aguas residuales agrícolas

* Industria petroquímica

* industria química

* Industria farmaceutica

* Industria alimentaria

* Construcción y demolición de residuos

* Otros materiales a base de carbono

Ventajas competitivas

El sistema es modular y se puede adaptar para satisfacer las necesidades de los clientes. Las plantas que producen grandes cantidades de lodos requerirán un gran número de heliostatos en lugar de plantas que producen cantidades más pequeñas. Los lodos de varios tipos de industrias se procesarán en un reactor de pirólisis y producirán diferentes tipos de materias primas, pero todos producirán energía.

 

Cada proyecto está diseñado para las necesidades específicas de los clientes

 

variantes de materia prima:

Composición y cantidad

Tipo y mezcla

Costos del sitio

Requisitos de funcionamiento:

Licencia

Utilidad

Operaciones y mantenimiento

 

Las instalaciones solares se dirigirán a la infraestructura existente -carreteras, edificios, estanques y rerservorios – en las que podrían colocarse torres solares y heliostatos. La explotación de estos activos permite una reducción drástica de los costes de establecimiento, así como una simplificación de los procedimientos de autorización.

Los ingresos se generarán a partir de tres fuentes:

  1. Reemplazo del tratamiento alternativo de lodos.
  2. Producción de energía
  3. Ventas de materias primas

 

Operando en condiciones pirolíticas (temperaturas de hasta 1200 grados celsius), las instalaciones están libres de emisiones y producen sus propias necesidades energéticas. Dado que los lodos se pueden acumular, su tratamiento no requiere 24 horas al día, un trabajo continuo que está alineado con la disponibilidad del sol. Por lo tanto, estos sistemas proporcionan una solución fiable y completa para las plantas de energía solar.

Beneficios económicos y medioambientales

 

  1. Aprovechar de los áreas disponibles y no utilizadas y la infraestructura existente
  2. Reducir el costo actual de la gestión de los lodos
  3. Recibir ingresos de materias primas (eliminación/tratamiento de lodos). Hoy en día, los precios de estos servicios oscilan entre 30 dólares por tonelada para los lodos no peligrosos, que ascendieron a 1.500 dólares por tonelada para los lodos peligrosos.
  4. Eliminar los riesgos de transporte y reducir la contaminación del transporte de camiones.
  5. La venta de energía libre de emisiones (electricidad y calor) a la red y/o planta de energía La electricidad representa entre el 30% y el 40% de la eficiencia del valor calórico.
  6. Convertir una molestia ecológica en un producto verde
  7. Elimina la liberación de metano de los vertederos o la propagación de tierras
  8. Posible elegibilidad para el Convenio de Kyoto de créditos de carbono.

 

Una buena aplicación de la energía solar puede hacer una tecnología importante pero problemática en una tecnología que es económicamente viable y disponible. La aplicación propuesta también aborda graves problemas de remanentes de residuos, proponiendo su conversión a energía sostenible y libre de emisiones. Se espera que el sistema sea muy rentable sin ninguna ayuda del gobierno.

Comparación con otras tecnologías

La solución es única e innovadora. Se puede comparar con las tecnologías de generación de energía solar y la planta de tratamiento de lodos tradicional.

Apéndice A - las condiciones básicas del proceso ofrecido

Pirolisis

Es una forma de incineración que descompone químicamente la materia orgánica por el calor en ausencia o poco oxígeno. La pirólisis generalmente ocurre bajo presión y a temperaturas de funcionamiento superiores a 430 grados Celsius (800 grados Fahrenheit). En la práctica, no es posible llegar a una atmósfera completamente sin oxígeno. Debido a que parte del oxígeno está presente en cualquier sistema de pirólisis, se produce una pequeña cantidad de oxidación.

Gasificación

el proceso de gasificación transforma cualquier material que contiene carbono en un gas sintético compuesto principalmente de monóxido de carbono e hidrógeno, que puede ser utilizado como combustible para producir electricidad o vapor o utilizado como un bloque de construcción química básica para un gran número de usos en las industrias petroquímica y de refinación.

Lodos

Los lodos provienen del proceso de tratamiento de aguas residuales. Debido a los procesos físico-químicos involucrados en el tratamiento, los lodos tienden a concentrar metales pesados y compuestos orgánicos poco biodegradables, así como organismos potencialmente patógenos (virus, bacterias, etc.) presentes en las aguas residuales. Sin embargo, los lodos son ricos en nutrientes como nitrógeno y fósforo y contienen materiales orgánicos valiosos que son útiles cuando los suelos se agotan o son propensos a la erosión. La materia orgánica y los nutrientes son los dos elementos principales que hacen que la difusión de este tipo de residuos en la tierra como fertilizante adecuado o potenciador orgánico del suelo.

Torre de energía solar

Es un tipo de horno solar que utiliza una torre para recibir la luz solar dirigida. Utiliza una gama de espejos planos y móviles (llamados heliostatos) para concentrar los rayos del sol en una torre de colección. La alta energía en este punto de la luz solar concentrada se transfiere a una sustancia que puede almacenar calor para su uso posterior.

Heliostato

Es un dispositivo que sigue el movimiento del sol. Por lo general se utiliza para orientar un espejo durante todo el día para redirigir la luz solar a lo largo de un eje fijo a un objetivo o receptor estacionario. Muchos heliostatos se pueden combinar para concentrar la energía del sol. La energía se puede recolectar para la producción eléctrica con células fotovoltaicas o se puede utilizar para calentar un ambiente de esta agua o sal fundida.

Catalizador

Una sustancia que acelera la velocidad de una reacción química pero no es absorbida por la reacción. Un catalizador participa en la reacción, pero no es un reactivo químico ni un químico de la reacción neta. En general, los catalizadores funcionan proporcionando una vía de energía más baja para que se produzca la reacción general. Esto suele ocurrir por el catalizador reaccionando con uno o más reactivos para formar un intermedio estable que posteriormente reacciona para formar el producto de reacción final y regenerar el catalizador.

Una turbina

Un motor rotativo que extrae energía de un flujo de fluidos. Las turbinas más simples tienen una pieza móvil, un conjunto de rotor, que es una pluma con cuchillas fijadas. El fluido móvil actúa sobre las cuchillas, donde las cuchillas reaccionan al flujo, de modo que giran y dan energía al rotor.

Drenaje

El proceso de eliminación natural, química o mecánica del agua de lodo, reduciéndolo a un sólido húmedo con el nivel de humedad más bajo posible.

Vapor

Es un gas puro y totalmente invisible. A la presión atmosférica estándar, el vapor puro (no mezclado con aire, pero equilibrado con agua líquida) ocupa alrededor de 1.600 veces el volumen de agua líquida. En la atmósfera, la presión parcial del agua es mucho menor que 1 atm, por lo que el agua gaseosa puede existir a temperaturas mucho más bajas que 100 C. Un motor de vapor utiliza la expansión del vapor para conducir un pistón o turbina para trabajos mecánicos. En otras aplicaciones industriales, el vapor se utiliza como un depósito de energía, que se introduce y se extrae por transferencia de calor, por lo general a través de tuberías.

Char

El material sólido que queda después de que los gases ligeros y el alquitrán han sido cazados o liberados de un material de carbonato durante la fase inicial de calentamiento que se conoce como carbonización, desenvoltilización o pirólisis.

Syngas

Es una mezcla de gases que incluye monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno. Las gases solares se producen debido a la gasificación de un combustible que contiene carbono a un producto gaseoso que tiene algún valor de calefacción. Algunos ejemplos de gas de gas syngas son la gasificación del carbón, los desechos en la gasificación energética y la reforma del vapor de gas natural para producir hidrógeno. Syngas tiene el 50% de la densidad energética del gas natural. Se puede quemar y se utiliza como fuente de combustible. El otro uso es como intermediario para producir otros productos químicos.

Sumario

Un sistema termosolar que procesa los residuos de lodos y los convierte en energía y materia prima aprovechando la energía solar para procesar químicamente los residuos.

El sistema Arrow representa una solución global de bajo costo que sirve como una solución económica y es una fuente de energía verde y materias primas.

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