Soluções Inovadoras e Sensíveis Na Transformação de Lixo em Energia Tecnologias Ambientais Genesis 1, 2, 3 Revision

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1 Soluções Inovadoras e Sensíveis Na Transformação de Lixo em Energia Tecnologias Ambientais Genesis 1, 2, 3 Revision por QSTV Corporation 1

2 Visão Geral da Tecnologia Genesis 1 Gaseificação Modular de Duplo Estágio Genesis 2 Sistema de Oxidação de Lixo em Energia Genesis 3 Plasma de Dupla Indução 2010 por QSTV Corporation 2

3 Genesis 1 Gaseificação Modular de Duplo Estágio 2010 por QSTV Corporation 3

4 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Genesis 1 A imagem mostra um encadeamento de processo regular O lixo não separado (orgânico e inorgânico) carrega as câmaras, em lotes. A queima sequencial nas câmaras de gaseificação primárias garante uma produção 24/ 7 (24 horas por dia, 7 dias por semana) de energia térmica. Uma caldeira de vapor, movida pela energia térmica da queima do lixo, converte a energia térmica do processo em vapor de água, para seu uso na produção de eletricidade, aquecimento regional, plantas de resfriamento e água para consumo. A produção de cinzas de materiais combustíveis é menor que 5%; vidro, metais e outros materiais inorgânicos não-combustíveis também são removidos também são removidos com as cinzas e podem ser reciclados por QSTV Corporation 4

5 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Genesis 1 As figuras a seguir são de uma planta autorizada de três acres, recentemente inaugurada na Europa. Desenvolvida para acomodar encadeamentos de processo de 3 sistemas modulares, visando processar 180 toneladas métricas por dia, sendo que a primeira parte do projeto 120 TMPD (Toneladas Métricas Por Dia) de capacidade entrou em operação em outubro de A planta é equipada com: Controle estado-da-arte de monitoramento de emissões, para se enquadrar / exceder os padrões ambientais Americanos e Europeus. Equipamento de produção de energia capaz de produzir 7 megawatts de eletricidade. Prédios desenvolvidos para combinar com outros prédios industriais vizinhos e evitar preocupações com a cidadania local por QSTV Corporation 5

6 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Sistema de 20 TPD (tons. Por dia) com Câmara Secundária de Co Geração de Eletricidade Cinza e Caldeira Azul para Co-geração de Vapor São necessários apenas alguns galões de combustível para iniciar a reação em câmaras primárias de combustão de 65m³. A reação térmica sustentável transforma resíduos sólidos em gases quentes e ricos em energia, deixando como resíduo apenas cinza livre de carbono e atóxica. Não produz escória ou clínqueres. Reduz o volume do lixo em até 97%. Reduz significativamente material de partículas, metais pesados, Nox e outros poluentes. Os gases provenientes da Câmara de Combustão Primária são lançados na Câmara de Combustão Secundária, onde ar adicional é injetado para criar uma violenta combustão por oxidação destes gases. Temperaturas de até 1300 C ou maiores são atingidas. O tempo de retenção igual ou menor que 2 segundos. A eficiência de conversão de energia térmica para a caldeira igual ou maior que 95% por QSTV Corporation 6

7 Sistemas Móveis / Montados em Suportes (Skids) Genesis 1 Este sistema modular / móvel é ideal para a desintegração no próprio local de origem, de fluxos de lixo gerados em minerações, campos petrolíferos, instalações militares, hospitalares, comerciais, industriais ou outras. Inclui a possibilidade de geração, por conversão da energia térmica, originada na queima do lixo, em energia elétrica, de forma intermitente, constante ou armazenada 2010 por QSTV Corporation 7

8 Sistemas Móveis / Montados em Suportes (Skids) Genesis 1 Resíduos de Minerações Instalação Montada em Suportes (skids) Resíduos Médicos Hospitalares Unidade Modular de 20 Toneladas Métricas por Dia 2010 por QSTV Corporation 8

9 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Genesis 1 Benefícios e Vantagens: Mais limpo e mais eficiente que incineração. Emissões mais baixas que as de plantas de energia centralizadas. Elimina os Gases do Efeito Estufa de aterros sanitários e reduz os Gases de Efeito Estufa de plantas de geração de energia e outras fontes. Não é necessário selecionar ou pré-processar o lixo. As cinzas residuais são estéreis, atóxicas, virtualmente livres de carbono e valiosas como agregado de concreto. Reduz o desperdício nos aterros a zero ou quase zero. Incrementa a reciclagem de vidros e metais. Produz energia limpa e renovável para gerar eletricidade, vapor, aquecimento, resfriamento e purificação de água. Lista resumida de Tipos de Resíduos Sólidos Aceitáveis: Lixo sólido municipal Industrial e comercial Construção e demolição Médico e farmacêutico Pneus (inteiros ou partidos) Dejetos de peixes e outros animais Resíduos biológicos sólidos de efluentes Biomassa de colheitas agrícolas Pedaços de árvores e Lixo de risco Lista Resumida de Tipos de Resíduos Líquidos aceitáveis: Óleo de motor usado Tintas à óleo e à látex Solventes orgânicos Anti-congelantes Fluídos de transformadores Refrigeradores orgânicos & propulsores Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs), tais como pesticidas e herbicidas em forma líquida ou sólida 2010 por QSTV Corporation 9

10 Limites Regulatórios Atingidos Genesis 1 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Limits System 2010 Substance System Readings Design 0 C & 11% O2 Maximum Limits EU 0 C & 11% O2 Particulate Matter (PM) < 5 mg / Nm3 10 mg / Nm3 Nitrogen Oxides (NOx) < 100 mg / Nm3 200 mg / Nm3 Carbon Monoxide (CO) < 10 mg / Nm3 50 mg / Nm3 Sulphur Dioxide (SO2) < 10 mg / Nm3 50 mg / Nm3 Total Organic Carbon (TOC) < 2 mg / Nm3 10 mg / Nm3 Hydrogen Chloride (HCl) < 5 mg / Nm3 10 mg / Nm3 Hydrogen Fluoride (HF) < 1 mg / Nm3 1 mg / Nm3 Dioxin & Furans TEQ < 0.08 ng / Nm ng / Nm3 Mercury (Hg) < 0.05 mg / Nm mg / Nm3 Cadmium (Cd) < 0.05 mg / Nm mg / Nm3 Total Other Metals < 0.5 mg / Nm3 0.5 mg / Nm por QSTV Corporation 10

11 Sistema de Oxidação Contínua em Lotes Genesis 1 Layout de uma planta de 240 TPD e Software de Monitoramento Design modular, provendo flexibilidade e escalonabilidade Testado e Provado operacionalmente, para fornecer alta disponibilidade As operações são dirigidas de forma visível por um software de monitoramento 2010 por QSTV Corporation 11

12 Genesis 2 Sistema de Oxidação de Lixo em Energia 2010 por QSTV Corporation 12

13 Gaseificação de Oxidação Genesis 2 Este sistema de oxidação de lixo em energia processa todas as classificações de lixo, sem quaisquer emissões. O processo oferece 100% de eficiência na destruição e remoção de todo o lixo tratado. Todos os efluentes do processo são ou reintroduzidas no sistema ou refinados como produtos do processo para sua venda. O sistema foi classificado como um processo de oxidação, o que lhe permite estar isento dos regulamentos ou licenseamentos necessários para incineração. Sendo oxidação, que é o processo de alteração de compostos pela adição de átomos de oxigênio eletropositivos ao composto, o sistema eliminou a captação de ar ambiente, que é a fonte de óxidos nitrosos e chuva ácida, e todo o carbono do sistema é capturado para venda no mercado ou seu sequestro. Desde sua concepção, este processo de oxidação único provou ser uma tecnologia que tem a capacidade de substituir as tecnologias geradoras de fumaça por QSTV Corporation 13

14 Gaseificação de Oxidação Genesis 2 Vantagens-Chave da Tecnologia : Remediação de risco biológico - Um sistema para responder com segurança a pandemias, como a BSE ou gripe aviária. Bio-dinâmica ZERO - Um sistema para limpar solos contaminados através de limpeza a seco, sem tratar térmicamente o solo para remover contaminantes como hidrocarbonetos. Baixo Consumo Uma configuração de sistema que permite capturar 150% mais BTUs por quilo de combustível para a geração de energia, do que é obtido dos processos de incineração. Aqua-dinâmica ZERO - Um sistema para a produção de água e dessalinização e purificação de água, a uma taxa maior que 20 milhões de galões por dia, usando lixo como combustível.zhydro-x - A system of capturing Hydrogen gas as an alternate fuel from water purification without any of the emissions normally associated with hydrogen extraction. Extração de Hidrogênio com ZERO Contaminação Um sistema para capturar gás hidrogênio como um combustível alternativo proveniente da purificação de água, sem produzir quaisquer das emissões normalmente associadas à extração de hidrogênio. Produção de Bio-combustíveis com ZERO Contaminação Um sistema produzindo ZERO contaminação para transformar carvão, linhita, piçarra de óleo ou biomassa em bio-diesel e bio-gasolina, sem emissões. Ao invés de plantar milho para produzir etanol, este sistema permite que o milho seja dado ao gado e que depois o esterco deste gado seja convertido em bio-diesel, isento de enxofre por QSTV Corporation 14

15 Benefícios Ambientais Genesis 2 O sistema processa completamente todo o material orgânico. As únicas cinzas resultantes do sistema deste processo são os traços de compostos inorgânicos e inertes que possam estar no combustível. Esta cinza residual é processada in-loco em um bloco de construção de cimento para uso local ou venda. Isso cria uma segurança de menor impacto ambiental possível. Os produtos comerciais primários derivados do processo de Oxidação de Lixo em Energia, são: Dióxido de carbono Água purificada Energia elétrica Ambos o dióxido de carbono e a água são purificados no sistema e têm aplicações industriais. Em resumo, os únicos efluentes do processo são pequenas descargas de cinzas residuais, que quando misturadas com cimento se tornam atóxicas, sem risco e de valor comercial. Todos os outros produtos do sistema operacional do processo são reutilizados dentro do próprio ou são vendidos a altos valores dentro da indústria de energia por QSTV Corporation 15

16 Benefícios Ambientais Genesis 2 Esse sistema combina várias tecnologias bem conhecidas em um único sistema com muitas vantagens. Múltiplos combustíveis (carvão, linhita, lixo sólido municipal, pneus usados, lixo agrícola e biomassa) podem ser utilizados sem pré-processamento significativo. Combustíveis são oxidados com oxigênio puro, proveniente de uma unidade próxima de separação de ar. Gaseificação inicial e oxidação parcial dos combustíveis são atingidos no Vaso de Reação Primária, que se trata de um forno rotatório. O gás combustível parcialmente oxidado é então enviado para oxidação completa e geração de vapor. O gás sintetizado que é produzido no forno rotatório, se move para um Vaso de Reação Secundária, onde é completamente oxidado com oxigênio puro, formando CO2 e H2O, que são capturados como CO2 líquido puro (ou sólido) e água destilada. Calor liberado pela oxidação do gás sintetizado é utilizado para ferver a água gerando vapor que aciona uma turbina, que por sua vez gera energia elétrica. Uma porção do gás sintetizado pode ser reformado pelo vapor, pela bem conhecida reação Fisher-Tropsch, para gerar combustíveis líquidos. Os produtos comerciais gerados por este processo incluem: Eletricidade CO2 líquido puro (ou sólido) Água destilada Argônio e nitrogênio (provenientes da unidade de separação de ar) Combustíveis líquidos (nafta, gasolina, querosene, diesel ou óleos de aquecimento doméstico) 2010 por QSTV Corporation 16

17 Genesis 3 Plasma de Dupla Indução 2010 por QSTV Corporation 17

18 Gaseificação a Plasma Genesis 3 Lixo Doméstico Lixo Industrial Carvão Biomassa Coque Alimentação O Que é Gaseificação a Plasma? Gaseificação não é incineração Gaseificação cria hidrogênio e monóxido de carbono: um fluxo de gás rico em energia Resfriamento do gás Limpeza do gás Gás sintetizado O equipamento exporta 80% da energia inserida para o gás sintetizado As tochas de Plasma usam 2% a 5% da energia inserida Grande variedade de resíduos orgânicos (baixo custo) Gaseificador de processo flexível Alimentação de ar ou oxigênio Tocha de Plasma Metais são reciclados e os resíduos são utilizados para construção (100x abaixo do limite regulatório) ENERGIA ETANOL DIESEL VAPOR Grande variedade de produtos (Alto Valor) 2010 por QSTV Corporation 18

19 Gaseificação a Plasma Genesis 3 A Tocha de Plasma Dentro da tocha de plasma, uma corrente de plasma é criada pela interação entre o ar (outros gases também podem ser usados) e um arco elétrico criado entre dois eletrodos. A interação do gás com o arco elétrico disassocia o gás em íons e elétrons, permitindo que o gás torne-se elétrica e térmicamente condutivo. Tochas podem ter sua intensidade aumentada ou diminuida, para manter suas temperaturas de reação, enquanto lixo orgânico com teores calóricos maiores e menores são processados e\ ou lixo com teores de cinzas\ vidro\ metais maiores ou menores são processados. Principais Vantagens da Tecnologia de Gaseificação a Plasma Legenda: Azul claro: Coluna de Plasma Azul Escuro: Entrada de Gás de Processo Laranja: Campo Magnético Verde: Terminais de Potência Marrom: Eletrodos Vermelho: Gás de Processo Aquecido Verde-água: Reservatório de Água para Resfriamento Arco auto-estabilizado e não transferido. Operação em vários gases do ar, oxigênio, nitrogênio, etc. Ampla variedade de tochas disponíveis, com potências entre 80 kw kw. Alta eficiência térmica. Tochas de plasma não têm partes móveis, o que resulta em longa utilização, sem interrupções. O material de consumo das tochas é de rápida reposição sem interrupção do gaseificador. Longa vida útil do eletrodo por QSTV Corporation 19

20 Câmara de Gaseificação a Plasma Genesis por QSTV Corporation 20

21 Dentro da Câmara do Reator Genesis 3 O Vaso de Reação a Plasma é refratário e tem aproximadamente 60 pés de altura. As Tochas de Plasma, que geram o calor para a gaseificação e derretimento, estão localizadas ao redor da periferia próximas do fundo do reator. O calor das Tochas é utilizado para aquecer uma base de coque. A temperatura no centro da base de coque, muito próxima das Tochas de Plasma, é superior a 3000ºC. A temperatura no topo e no fundo da base de coque se situa em torno de 1650ºC. Entradas de ar e\ou oxigênio estão localizadas acima e abaixo do topo da base de coque. Após a conversão do lixo em gás sintetizado, este deixa o topo do reator a uma temperatura de aproximadamente ºC, quando diversos passos de limpeza do gás acontecem antes que o gás sintetizado possa ser convertido em vários produtos energéticos. As temperaturas extremas dentro do reator asseguram que: Todo o material orgânico seja convertido em gás sintetizado. Todo material que não possa ser gaseificado seja derretido e flua para fora, como resíduo. Longos tempos de residência dentro do reator asseguram que haja tempo suficiente para craquear quaisquer resíduos e minimizar partículas voláteis, um problema sistêmico em muitos outros processos de gaseificação. Lixo entra no reator através de uma porta de alimentação que pode estar localizada na lateral do mesmo ou em seu topo. O lixo ou gaseifica imediatamente assim que entra no reator, ou cai no leito-base de coque, onde sua gaseificação completa ocorre por QSTV Corporation 21

22 Benefícios do Processo Genesis 3 Os Benefícios do Processo Incluem: Flexibilidade do tipo de lixo a ser desintegrado, devido à operação ocorrer a pressão ambiental e alta temperatura. Mínima preparação do lixo a ser desintegrado. Operação ocorre a pressões ambientais permitindo a entrada do lixo de forma simples, sem interrupções do processo. Manutenção operacional do sistema de gaseificação enquanto o processo ocorre. Operação ambientalmente responsável, devido ao gás sintetizado criado ter baixas quantidades de Nox, Sox, dioxinas e furanos. Lixo inorgânico é derretido e removido de forma vitrificada podendo ser utilizado como material de construção. Menores custos operacionais devido ao ar ser utilizado como oxidante- alguns outros processos requerem unidade de separação de ar por QSTV Corporation 22

23 Vantagens Competitivas Genesis 3 TECNOLOGIA COMERCIALMENTE COMPROVADA Instalações estão em operação há mais de 8 anos. Tochas a plasma estão em operação comercial há mais de 20 anos. Instalações de demonstração de nível internacional com monitoramento em tempo real do conteúdo energético. TECNOLOGIA DE LIDERANÇA INDUSTRIAL Muitas unidades de gaseificação a plasma processando lixo sólido municipal. Redução significativa de resíduos poluentes, se tornando um processo ambientalmente correto por QSTV Corporation 23

24 Vantagens Competitivas Genesis 3 AMBIENTALMENTE RESPONSÁVEL As emissões de gases com efeito de estufa são muito menores as dos aterros sanitarios. Houve redução significativa (60% a 95%) na concentração de poluentes nocivos que causam a poluição atmosférica, chuva ácida e outros desafios ambientais. O subproduto que fica não é perigoso e utilizávei na indústria da construção UMA TECNOLOGIA ESCALÁVEL E FLEXÍVEL Uma infinidade de matérias-primas pode ser gaseificada: carvão, biomassa coque de petróleo, e de Resíduos Sólidos Urbanos. Uma variedade de usos podem ser dados/produzidos a os subprodutos: syngas, vapor, energia de base de carga e combustíveis líquidos. Baixos custos operacionais e reduzida voláteis de energia 2010 por QSTV Corporation 24

25 Informação de Contato UniBio Agroenergia Hold Assessoria Ltda. ( UniBio ) Quantum Solutions Technology Ventures Inc. ( QSTV ) Mr. Wilton G. Bolsoni Mr. Otto Stock Mr. Daniel Nardy Rodrigues Managing Directors Rua 13 de Maio N o. 271, CJ 51, 5 o Andar Edifício Catanduva Center, Centro Catanduva, SP, Brasil, CEP (São Paulo, SP) (Ribeirão Preto, SP) (Catanduva, SP) contato@unibioagroenergia.com.br Technology Solutions Providers Enhancing The World We Live In One Solution At A Time! Mr. Daniel I. Carrasco Chief Business Development Officer QSTV Inc. 302 Town Center Blvd., Markham, Ontario, Canada, L3R-0E8 Phone: +1 (905) daniel.carrasco@qstvinc.com Este documento e as informações nele contidas são confidenciais e proprietárias e não podem ser divulgados a terceiros sem o consentimento expresso, por escrito da QSTV & Waste2Energy por QSTV Corporation 25