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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Eficiência comgás de leira. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa A geração de gás a partir de um aterro pode fornecer eletricidade a mais de 200 apartamentos e tornar-se uma nova fonte inesgotável de energia. Qual é o problema com o gás de aterro e por que os reis do lixo não têm pressa em extraí-lo dos aterros?
Da história da produção Lixo doméstico começou a ser usado como fonte de energia há relativamente pouco tempo. O primeiro aterro experimental utilizando instalações especiais de engenharia foi inaugurado na Califórnia em 1937. A pesquisa e o uso de gases de aterro nos Estados Unidos intensificaram-se após a adoção, em 1965, da lei sobre eliminação de resíduos sólidos. Os esforços de utilização de gás de aterro aceleraram durante a crise do petróleo da década de 1970. Desde 1980, o governo dos EUA começou a fornecer incentivos fiscais aos produtores de gás de aterro. Já em 1985, mais de 30 fábricas operavam nos Estados Unidos utilizando biogás proveniente de aterros sanitários. Os EUA são atualmente o líder mundial na produção de gás de aterro. Dos 1812 aterros, 427 possuem projetos de geração de gás. A maioria deles está concentrada no Centro-Oeste e na Califórnia. O número de projectos para gerar gás a partir de aterros nos EUA não se correlaciona com o número de todos os aterros no país. A região Sul, líder em número de aterros, fica atrás entre os projetos de gás. A região Centro-Oeste, espinha dorsal da indústria pesada, está na liderança. O desenvolvimento industrial dos estados lacustres permitiu a implementação de projetos técnicos complexos para a extração de gás de aterros sanitários e seu posterior aproveitamento. Mais de 70% dos projetos nos estados do Oeste estão na Califórnia. O que não surpreende, pois ocupa o primeiro lugar na produção de resíduos - 36 milhões de toneladas por ano. Como é obtido o gás de aterro sanitário?
Resíduos em aterros como resultado da decomposição anaeróbica (na ausência de oxigênio) liberam gás de aterro. A decomposição de resíduos ocorre sob a influência de bactérias pertencentes a duas grandes famílias: acidógenos e metanogênicos. Os acidógenos produzem a decomposição primária do lixo em ácidos graxos voláteis, ou seja, da gordura, o rendimento máximo de metano é obtido. Metanogênios convertem ácidos graxos voláteis em metano CH4 e dióxido de carbono CO2. Como resultado, o gás de aterro consiste em aproximadamente 50% de metano CH4, 50% CO2, incluindo pequenas impurezas H2S e outras substâncias orgânicas. Projeto de aterro Para obter gás de aterros sanitários, é necessário um projeto especial do aterro, que não apenas permita a coleta de gás para uso posterior, mas também atenda aos padrões ambientais sem poluir os solos e as águas subterrâneas. O fundo do poço escavado é coberto com uma geomembrana e depois coberto com argila com um metro de espessura. A geomembrana é um material impermeabilizante moderno que também pode desempenhar funções de drenagem. Essa proteção é criada para evitar a penetração de produtos lixiviados no solo e nas águas subterrâneas. O lixo é trazido em camadas, compactado com rolos no final de cada dia e coberto com uma camada diária - uma camada de argila de 15 a 30 cm de espessura, necessária para reduzir o mau cheiro e evitar que os detritos sejam dispersos pelo vento e pelos pássaros. Depois de preencher a fossa com entulhos, ela é coberta com um telhado e uma camada protetora. A cobertura consiste em argila compactada, colocada com mais força sobre os detritos do que as coberturas diárias e as geomembranas. A cobertura protetora é uma camada de solo e cobertura vegetal. A cava está equipada com estruturas de engenharia para remoção de produtos líquidos e gasosos da decomposição de resíduos. Poços, tubos são colocados no corpo do poço, equipamentos de bombeamento são instalados. O metano formado a partir da decomposição do lixo é coletado de um aterro sanitário e entra em um purificador - dispositivo de limpeza de gases usado para limpar meios gasosos de impurezas em diversos processos químicos e tecnológicos. O método de limpeza do gás proveniente de um aterro sanitário baseia-se na lavagem do gás com um líquido, geralmente água. Este método permite remover partículas de poeira e aerossol do gás. Após a limpeza no purificador, o gás entra no compressor, após o qual já pode ser usado. O gás de aterro sanitário é usado diretamente para gerar calor e vapor, e também como combustível veicular. O gás resultante também pode ser usado como combustível para geração de eletricidade. Para isso, são utilizadas instalações de turbina a gás e pistão a gás. Impacto negativo do gás de aterro
Com a utilização extensiva de gás de aterro e os óbvios aspectos positivos da sua utilização, este gás também apresenta uma série de desvantagens. Contém uma enorme quantidade de substâncias tóxicas e nocivas que são extremamente perigosas para a saúde e a vida humana. O biogás de aterro tem um efeito prejudicial na vegetação ao redor e no aterro. Na ausência de um gerenciamento adequado de sua formação e coleta, ocorre a destruição do corpo do aterro devido à liberação de pressão de gás em seu interior. Finalmente, o gás de aterro é um gás de efeito estufa. As questões da formação de gases de aterro em aterros de RSU e da minimização do seu impacto no meio ambiente são muito relevantes. A produção e posterior utilização de gás proveniente de aterros sanitários são as soluções mais aceitáveis, promissoras e justificadas do ponto de vista ambiental e económico. O desenvolvimento do gás de aterro requer todo um complexo de medidas dispendiosas para a sua extracção, purificação e transporte. Produção mundial de gás de aterro
Os volumes de produção anual de gás são apresentados na Tabela 1, da qual se conclui que a utilização global de gás de aterro sanitário é de aproximadamente 1,2 bilhão de m³ por ano, o que equivale a 429 mil toneladas de metano ou 1% de sua emissão global. O volume de gás extraído em comparação com o volume de sua formação é desprezível. No momento, é muito cedo para falar sobre o gás de aterro sanitário como um novo combustivel alternativo. No entanto, a presença de colossais depósitos de lixo e o aprimoramento das tecnologias de extração e purificação do gás de aterro sugere que sua importância crescerá no futuro. Autor: Lyubov Melnikova, Faculdade de Geografia, Universidade Estadual de Moscou Fontes de informação 1. Agência Internacional de Energia iea.org
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