¿Qué es el tratamiento térmico?

El tratamiento térmico suele ser un término que se refiere a un método de procesamiento de residuos que no puede reciclarse nuevamente en el sector de productos de consumo. Al aplicar calor a los desechos a niveles específicos o, de hecho, incinerarlos, el volumen de materiales irrecuperables se reduce drásticamente y los materiales combustibles se queman para la generación de energía eléctrica. Un campo relacionado de tratamiento térmico es el procesamiento de suelos contaminados o aguas subterráneas para eliminar contaminantes. El objetivo principal de tales tratamientos es separar los hidrocarburos y otros compuestos orgánicos de los materiales inorgánicos como los metales pesados ​​y las sales metálicas. Algunas de las industrias que dependen del tratamiento térmico para la eficiencia económica y el cumplimiento de las leyes ambientales son el sector de gestión de residuos municipales, los hornos de cemento y la industria emergente de despolimerización térmica (TDP) que crea petróleo crudo a partir de residuos.

La gestión de residuos mediante tratamiento térmico no siempre es un proceso de etapa final para los residuos. En algunos casos, el proceso produce compuestos de desecho que cumplen con las leyes ambientales y pueden eliminarse en vertederos. En situaciones donde se producen grandes cantidades de compuestos de metales pesados, estos materiales deben procesarse más o enviarse a instalaciones que puedan usar los desechos en algún tipo de producción industrial. Sin embargo, el costo del tratamiento de los desechos con métodos térmicos se considera bastante bajo y es principalmente un factor de los gastos de mano de obra.

Existen dos tipos principales de tratamiento térmico para desechos a partir de 2011. La incineración se utiliza en hornos de cemento a temperaturas de 2,552 ° a 2,732 ° Fahrenheit (1,400 ° a 1,500 ° Celsius), donde los compuestos de hidrocarburos se destruyen o se queman como combustible, y También se aplica a formas peligrosas de desechos biológicos como el producido en el campo médico. Otros enfoques para la incineración incluyen la pirólisis que implica la descomposición de compuestos orgánicos sin oxígeno presente, y la gasificación que hace reaccionar los mismos compuestos con oxígeno y vapor para producir gas de síntesis, un combustible compuesto principalmente de monóxido de carbono e hidrógeno.

La desorción térmica es el segundo método de tratamiento térmico disponible a partir de 2011, donde los compuestos se vaporizan pero no se queman. La metodología se puede utilizar para tratar el agua y el suelo contaminados en el sitio, para eliminar los compuestos orgánicos volátiles que se vaporizan y se recogen para su posterior uso o eliminación. El tratamiento del suelo o el agua de esta manera se realiza a través de varios métodos, incluida la resistencia eléctrica y el calentamiento por radiofrecuencia o la inyección de compuestos calientes como el aire, el agua o el vapor. El suelo y el agua que tienen niveles extremos de contaminación, como los desechos radiactivos, se tratan a través de un proceso de desorción térmica conocido como vitrificación, donde los materiales se reforman en un tipo de vidrio que elimina los compuestos orgánicos y atrapa metales y radionucleidos. Sin embargo, la vitrificación es un proceso costoso que debe realizarse a temperaturas de 2,912 ° a 3,632 ° Fahrenheit (1,600 ° a 2,000 ° Celsius).

La despolimerización térmica es otra forma de tratamiento térmico de residuos, que utiliza la materia prima de residuos de biomasa y plástico en una versión acelerada del proceso natural que genera combustibles fósiles. Se aplican presión y calor a los desechos en el transcurso de varias horas para descomponer la estructura molecular de los compuestos en cadenas de hidrocarburos más simples. Inicialmente, la despolimerización térmica requería más energía para crear el combustible que la que el combustible podía proporcionar hasta 1996, cuando los refinamientos en el proceso lo hicieron económicamente viable.

Se estima que, a partir de 2007, al menos 3.198.916 toneladas de residuos sólidos municipales (RSU) se convertían en energía anualmente por las tres principales empresas occidentales en el campo. Sin embargo, esta es solo una cantidad muy pequeña de los desechos sólidos producidos en todo el mundo anualmente, con solo China produciendo alrededor de 211,000,000 toneladas de RSU solo en 2007. Se estima que Japón lidera el mundo a partir de 2007 en el tratamiento térmico de RSU, donde se procesaron más de 40,000,000 toneladas. El principal inconveniente del tratamiento térmico es que, a pesar de los controles estrictos, el proceso genera cantidades significativas de contaminantes atmosféricos altamente tóxicos, como compuestos de dioxina, mercurio y monóxido de carbono.