incinerador a plasma? seria verdade?

Question

o que é primeiramente o plasma?
meu professor de quimica diz que nao sobra nada do que é jogado lá, nem gases devido a altas temperaturas!
seria verdade isso?
como funciona?
quais as conseqüencias?

Answer 1

O plasma pirólise é uma tecnologia dedicada de destruição de resíduos, que associa as altas temperaturas geradas pelo plasma com a pirólise dos resíduos. Variantes do processo vêm sendo estudadas há mais de 15 anos. O processo de pirólise pode ser genericamente definido como sendo o de decomposição química por calor na ausência de oxigênio.

Os processos pirolíticos são endotérmicos, ao contrário do processo de gaseificação ou de incineração; é pois necessário fornecer externamente calor ao sistema para que a reacção de pirólise se possa processar.

O plasma

Quando um gás é aquecido a temperaturas elevadas há mudanças significativas nas suas propriedades. A cerca de 2 000 ºC, as moléculas do gás começam a dissociarem-se em estado atómico. A 3 000 ºC, os átomos são ionizados pela perda de parte dos electrões. Este gás ionizado é chamado de plasma.

O plasma é uma forma especial de material gasoso que conduz eletricidade. É conhecido como o "quarto estado da matéria" (sólido, líquido, gasoso e plasma). No estado de plasma o gás atinge temperaturas extremamente elevadas que podem variar de 5 000 a 50 000 ºC de acordo com as condições de geração.

Jacto de plasma

O plasma é gerado pela formação de um arco eléctrico, através da passagem de corrente entre o cátodo e anôdo, e a injecção de um gás que é ionizado, e pode ser projectado sobre os resíduos.

O gás sob o estado de plasma apresenta boa condutividade eléctrica e alta viscosidade quando comparado a um gás no estado normal.

Tanto corrente a contínua como a corrente alternada podem ser empregues para a geração de plasma, mas o processo com corrente contínua predomina amplamente até o momento.

O plasma é gerado e controlado em tochas de plasma, de forma idêntica a um queimador empregue em fornos.

A tocha de plasma é um dispositivo que transforma energia eléctrica em calor transportado por um gás. Com estes dispositivos, virtualmente, qualquer gás pode ser levado ao estado de plasma e o gás utilizado pode ter participação significativa na reacção.

Corte de uma tocha de plasma, mostrando o processo de criação do jacto de plasma

As tochas de arco de plasma podem ser de arco não transferido ou arco transferido. O arco é dito não transferido quando é produzido no interior do dispositivo de geração que contém os electrodos e do qual sai o gás aquecido. As tochas de arco transferido utilizam um electrodo emissor, estando o receptor do arco localizado fora da tocha, podendo ser um outro electrodo ou o material sob aquecimento interligado ao circuito através de um electrodo.

As tochas de arco transferido utilizam corrente contínua para geração; as tochas de arco não transferido podem ser de corrente contínua ou corrente alternada.

A eficiência de transformação de uma tocha de plasma está em cerca de 85-90% da energia eléctrica utilizada na geração do plasma. Típicamente as temperaturas alcançadas por plasmas térmicos são da ordem de 15 000 ºC, embora temperaturas até 50 000 ºC sejam possíveis.

Os processos

Existem basicamente dois tipos de tratamento de resíduos por plasma: fazendo incidir a tocha de plasma directamente sobre os resíduos ou provocando o seu aquecimento prévio numa câmara de gaseificação.

1- Aquecimento directo

Por meio da tocha de plasma produz-se electricamente um campo de energia radiante de altíssima intensidade que aplicado sobre os resíduos produz a dissociação das ligações moleculares existentes nos compostos sólidos, líquidos ou gases, sejam eles perigosos ou não, orgânicos ou inorgânicos. Assim, os resíduos quando sujeitos à acção do plasma deixam de ter a sua composição química original para se dissociarem em compostos mais simples.

Exemplo da utilização do plasma directamente sobre os resíduos

2- Processamento em duas câmaras

A empresa ScanArc - Plasma Technologies utiliza um sistema - Pyroarc - que consiste em duas etapas distintas de tratamento. Os resíduos sólidos são inseridos numa primeira câmara para gaseificar a parte orgânica num gás parcialmente oxidado e fundir a parte inorgânica. Este gás e líquidos gerados, são depois decompostos numa segunda câmara, recorrendo a um reactor de plasma.

Na concepção deste processo nenhum efluente gasoso resultante da pirólise pode deixar o sistema sem ser exposto a elevadas temperaturas.

Produtos da conversão via plasma

Após a dissociação ocorrida, os materiais são recuperados em três formas distintas:

Gás sintetizado de plasma, que é conduzido para um sistema de combustão, para aproveitamento do poder calorífico dos gases;

Materiais inorgânicos, silicatos vítreos, que sobrenadarão à fase metálica líquida. Estes materiais, no caso da tecnologia de aquecimento directo, foram sujeitos a temperaturas muito mais elevadas do que na tecnologia em que se utiliza a gaseificação prévia. Os silicatos também conterão pequenas quantidades de metais encapsulados, e metais líquidos, caso existam metais em quantidades suficientes.

Após a solidificação, os silicatos apresentam-se sob a forma vítrea de cor negra e de altíssima dureza, muito similar a um mineral de origem vulcânica.

Da mesma forma que no mineral, os elementos encapsulados, mesmo os perigosos (Pb, Cd...) são totalmente insolubilizáveis e não lixiviáveis, porque estão aprisionados dentro da matriz cristalina do material, tal como acontece no caso do clinquer (co-incineração em fornos de cimento).

Emissões

Os gases gerados durante o processo de decomposição por plasma pirólise são depois enviados para uma estação de tratamento convencional, semelhante às incineradoras dedicadas.

Composições típicas das emissões gasosas do processo são: metano, monóxido e dióxido de carbono, hidrogénio, nitrogénio e água.

A maioria dos estudos referem apenas a composição dos gases à saída do processo de plasma, e do ponto de vista ambiental o processo tem de ser avaliado no seu conjunto, isto é, tratamento dos resíduos, produção de gás e sua combustão para aproveitamento energético. Muitas das referências ao emprego destas tecnologias, não referem a composição dos gases após o ciclo de recuperação energética. Assim, por exemplo, as emissões de compostos organoclorados, como é o caso das dioxinas e furanos, não são descritas pelos fabricantes. Na verdade, estes compostos, como já foi averiguado para outras tecnologias, formam-se na fase final no arrefecimento dos efluentes gasosos, após a sua combustão.

As principais vantagens e desvantagens do uso de plasma na decomposição térmica de substâncias são:

Vantagens

- elevadas temperaturas causam rápida e completa pirólise da substância orgânica, permitindo fundir e vitrificar certos resíduos inorgânicos;

- Os produto vitrificados são similares a um mineral de alta dureza;

- Reduções de volume extremamente elevadas, podendo ser superiores 99%.

Desvantagens

- É uma técnica dedicada, exigindo um avultado investimento, até porque só pode ser rentabilizada quando acoplada a uma central termoeléctrica. O elevado investimento pressupõe a continuada disponibilidade de resíduos a tratar o que pode ser comprometedor para uma estratégia de redução, a médio ou longo prazo, dos mesmos;

- O volume de gases inicialmente gerado é mais baixo do que na combustão convencional, mas depois da combustão dos gases produzidos, é idêntico ao de outras formas de incineração;

- O sistema não dispensa um sofisticado sistema de lavagem de gases, tal como a incineradora dedicada, nomeadamente para a retenção dos metais voláteis e dos gases ácidos;

- Para o tratamento de resíduos diversificados, em particular contendo matéria orgânica em quantidades significativas, as técnicas de pirólise não parecem ter alcançado grande desenvolvimento industrial. Os resíduos acabam por ser incinerados de forma indirecta, isto é, são decompostos e depois eliminados por combustão;

- No que diz respeito à produção de dioxinas/furanos, os sistemas estão dependentes das tecnologias de recuperação térmica utilizadas a jusante, não sendo claro que se possa garantir inequivocamente uma vantagem nítida sobre as tecnologias de incineração mais avançadas nem com as técnicas mais simples de gaseificação.

Answer 2

plasma é qualquer matéria sob a influência de altíssima temperatura e que funciona de acordo com processo a que se destina , caso haja algum desequilíbrio tudo é reduzido a pó.

Answer 3

Somente complementando o que foi dito, faltou dizer que plasma é um gás altamente ionizado, ou seja, o átomo que forma o gás perde elétrons.
A ionização pode ser conseguida elevando-se a temperatura do gás, ou então aplicando-se uma diferença de voltagem. De qualquer jeito é necessário produzir choques entre as partículas com energia cinética maior do que energia efetiva que liga os elétrons mais externos ao núcleo do átomo.

Assim, um ou mais elétrons da camada externa de cada átomo serão arrancados, ionizando o gás e criando uma quantidade de elétrons livres e
átomos com carga positiva. ( Moléculas se separarão antes disso, porque a energia necessária é bem menor. )

Por exemplo, se aquecermos hidrogênio a baixa pressão, em um certa temperatura o átomo de hidrogênio perderá seu elétron e teremos um plasma formado por prótons e elétrons. De fato, boa parte da matéria do universo é formada por esse plasma de hidrogênio.

A mesma coisa ocorrerá com gases com estrutura mais complexa, com xenônio e neon que perderão um ou mais elétrons de sua camada mais externa. Estes são os gases que formam o plasma da TV de plasma. A ionização, nesse caso, é pela aplicação de uma voltagem muito alta.

O plasma é destruído pelo contato com a matéria porque o elétron ou o átomo do gás se combina com ela. Os cientistas preferem dizer informalmente que o plasma "esfria" porque é isso que realmente acontece.

Em reatores de fusão em que o plasma tem muita energia, é necessário mantê-lo isolado das paredes com campos magnéticos. Lembre-se, campos magnéticos somente podem alterar o caminho de partículas eletricamente carregadas.

A incineração acontece porque o plasma está em uma temperatura muito alta. Temperatura alta significa também energia cinética alta. Assim a matéria acaba sendo incinerada por jatos de plasma por causa do intenso calor transmitido. É necessário manter um fluxo de plasma para se conseguir este objetivo. O plasma em sí, é limpo., mas ainda sim é um processo de combustão gerando no mínimo então dióxido de carbono e partículas no ar. Porém o ar do forno pode ser tratado para eliminá-las, tornando o processo uma boa solução, ou pelo menos, muito melhor que um incinerador comum.

Dizem que é possível obter plasma em casa usando-se um forno de micro-ondas. Mas eu nunca experimentei. Pegue uma garrafa PET de 2 L, amasse-a, feche a tampa (bem fechado mesmo, com ela amassada). Coloque a garrafa dentro do microondas com um copo de água. A água é para absorver o excesso de calor, senão o forno queima.
Não sei o tempo que tem que deixar, mas se deixar muito tempo, a garrafa pode explodir. Se alguém fizer isso, então boa sorte, e eu não escrevi nada sobre isso.

Answer 4

São Paulo, 19 (Agência Brasil - ABr) - As preocupações com o destino das quase duas toneladas de lixo produzidas diariamente pelo Hospital Universitário (HU), da Universidade de São Paulo (USP) estão chegando ao fim. Está tudo acertado para iniciarem, no próprio hospital, as obras do incinerador a plasma, que funciona a partir de energia elétrica e não libera resíduos tóxicos. No lugar deles, produz matéria-prima para a construção civil.

Em andamento desde 1994, o projeto tem consultoria do Laboratório de Plasma do Instituto de Física da USP e do Grupo de Plasma do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT), e está com tudo pronto para ser executado. Há quatro meses, o hospital firmou parceria com a empresa Helenp & Fonseca Construtécnica S. A., que se propôs a doar toda a construção das instalações. Quanto aos equipamentos, o hospital irá comprá-los com recursos próprios e, segundo Erasmo Magalhães Castro de Tolosa, diretor do HU, em abril de 98 a usina deve estar funcionando.

"Será uma usina experimental, pois não existe outra do mesmo tipo no Brasil", diz Tolosa. O funcionamento e a eficiência muito superior em relação aos métodos comuns de tratamento do lixo impressionam. Em lugar dos incineradores movidos a gás ou óleo e dos tradicionais aterros sanitários, que poluem o ar e contaminam a água, o reator a plasma tem como combustível a energia elétrica e, como produto da queima do lixo, somente o plasma.

O plasma é um liquido, único resultado (além de vapor d’água) da incineração do lixo a 2500'C. Quando resfriado, esse liquido origina blocos escuros, de sílica e ferro de alta resistência, que podem ser aproveitados no setor de construção civil, para, por exemplo, o enchimento de pilares de sustentação de edifícios e na pavimentação e reparo de estradas. Nos fornos convencionais, como explica Tolosa, a chama de combustão não ultrapassa os 400'C e, por isso, a queima produz resíduos nocivos à saúde, como gases tóxicos (entre eles as dioxanas e os furanos, potencialmente cancerígenos) e cinza rica em cromo e mercúrio.

O lixo hospitalar é composto de material cirúrgico corpo humano, por isso o seu destino preocupa tanto. "Hoje, o HU coleta o lixo em sacos brancos de plástico e envia para uma usina qualquer, ou nem sabe para onde", adverte Tolosa. O modelo do incinerador a plasma acaba com o problema sem levá-lo para fora do hospital.

Answer 5

O plasma é muito mais simples do que vcs estao imaginando.
Na verdade o que é grande é a quantia de energia na regiao do plasma. Atomos recebendo muita energia se ionizam. Como a materia nao entra em equilibrio neste estado, existe um mar de particulas soltas recebendo e emitindo energia. A chama do fogo pode ser considerado como plasma.
Se houvesse necessidade de altissima temperatura, a tv a plasma iria pulverizar as pessoas...
Abraço

Answer 6

O plasma é um estado da matéria. Já é há muito considerado estado da matéria na comunidade cientifica. Está a altissimas temperaturas, por isso não pode ser guardado em nenhum reservatório (pois "derreteria" qualquer material conhecido em que tocasse), mas encontra-se sim "encarcerado" em campos electromagnéticos. O plasma é produzido num "reservatório" circular (tipo um donut) chamado tocamaque, mas implica gastos altissimos de energia para o produzir, para que o possamos estudar, embora o objectivo destes estudos sejam, ele poder vir no futuro servir para produzir energia. Está neste momento em curso a construção do maior tocamaque de todos, em França, que se pensa que possa já produzir energia.

Claro que sobra plasma, penso eu, se jogares la para dentro qualquer coisa, pois a temperatura é tão elevada, que é normal que qualquer materia que jogues la para dentro em qualquer estado, adquira esse estado da matéria... o professor claro que deve saber disso também, e usou o "não sobra nada" em sentido figurado de certeza!

Quanto às consequencias... vamos esperar os resultados para ver. Esperemos que nos tragam alternativas energéticas não poluentes e eficazes.

Answer 7

Se existe maquinário de corte de chapas metálicas a plasma, pq não um incinerador?

Olha o o cortador a plasma nesse link: http://www.torchmate.com/

Answer 8

O plasma é matéria normalmente a uma altissima temperatura (existem outras formas de se produzir plasma que nao dependem muito da temperatura), então se vc jogar alguma coisa dentro de um reservatorio de plasma, essa coisa provavelmente se tornará plasma tbm. Mas não deixará de existir. Dá pra se construir um incinerador a plasma (não existe tv de plasma?), mas acredito que o gasto de energia (lembre-se que energia = $$$) seria alto, então acho melhor usar o velho e bom carvão, madeira, gasolina, etc...

Answer 9

Estranho um professor de química falar algo assim. Dizer que não sobra nada, nem gases é contrariar a lei de Lavoisier "Nada de perde, nada se ganha, tudo se transforma"

Plasma é um estado (como sólido, liquido ou gasoso, segundo alguns autores) que a matéria assume a altíssimas temperaturas, como o Sol, por exemplo.

Sobre o tal incinerador, não sei dizer nada, ao meu ver não faz sentido algum.