Uma usina de etanol Imagem cortesia do Departamento de Energia dos EUA Imagine por um momento que você possui uma fábrica que produz etanol combustível a partir do milho. Você é um grande, fabricante industrial de etanol à base de milho, e você pode produzir 25 milhões de galões de etanol por ano.
Como os preços do gás estão tão altos agora, e porque o Presidente e o Congresso deram muita ênfase ao etanol, e como a GM está realizando sua enorme campanha publicitária de etanol Go Yellow, você deve estar sentado bem. Infelizmente, você tem um pequeno problema.
O problema é o rio de águas residuais que o etanol de milho cria. Para entender esse fluxo de resíduos, pense sobre o processo de fabricação:
Até agora tudo bem. Agora você destila o álcool da água e cria um galão de etanol que pode ser vendido. Isso também é ótimo.
O problema é que para cada galão de etanol que você vende, você também cria 10 galões de água poluída. A água que sobra após a destilação está cheia de proteínas, açúcares, enzimas, pedaços de células mortas de fermento e um pouco de álcool restante. O que você faz com essa água poluída? E tenha em mente que existem 10 galões de água poluída para cada galão de álcool que você cria. Então, se você está produzindo 25 milhões de galões de etanol a cada ano, você tem que lidar com 250 milhões de galões de água poluída. Uma vez que as usinas de etanol industrial normalmente variam em tamanho entre 25 milhões e 100 milhões de galões de etanol por ano, e há várias dessas fábricas nos Estados Unidos, você pode ver que a água residual do etanol se torna um grande problema.
Mas o processo de produção do etanol de milho não é o único processo de fabricação que resulta em resíduos e subprodutos. Se você produz biodiesel, você obtém um subproduto chamado glicerol bruto que você tem que lidar. Se você tem uma fábrica de alimentos, pode ter um problema semelhante. Digamos que você faça xarope de panqueca ou pizzas congeladas, e você usa água para limpar peças da linha de montagem. Esta água agora está poluída, e a estação de tratamento de esgoto local pode não querer isso. O que você vai fazer com isso?
Agora existe um processo completamente novo disponível para lidar com a água que está poluída com material orgânico, como proteínas, açúcares, glicerol ou mesmo restos de pizza. Esse processo é chamado Oxidação Facilitada por Carbono Ativado , ou AC FOX. O AC FOX tem enormes vantagens sobre as formas tradicionais de lidar com "fluxos de resíduos contaminados organicamente".
Neste artigo, você aprenderá tudo sobre o AC FOX e como ele pode ajudar os fabricantes de uma ampla variedade de produtos a economizar dinheiro, ajudam o meio ambiente e agilizam suas linhas de produção. Vamos dar uma olhada.
O reator de oxidação facilitada por carbono ativado, ou AC FOX, é uma forma de usar o lixo para obter energia. Aprenda quais processos podem se beneficiar disso. Como as coisas funcionam Então, vamos voltar para nossa fábrica de etanol. A fábrica cria 10 galões de água residual para cada galão de etanol que produz. A água residual contém proteínas, açúcares, enzimas, Fragmentos de DNA e um pouco de álcool que sobrou.
Como você se livra dessa água residual? Hoje, as fábricas de etanol geralmente lidam com ele evaporando a água e produzindo ração animal com os sólidos que ficam para trás. A venda da ração não cobre o custo da evaporação da água, mas resolve o problema das águas residuais.
Outra forma de lidar com as águas residuais é tratá-las como esgoto. Vejamos a abordagem do esgoto, uma vez que isso pode ser aplicado a todos os fluxos de resíduos de que estamos falando. Com esgoto, você deixa a água repousar em grandes tanques ou tanques e deixa as bactérias comerem todo o material orgânico da água. Isso funciona, mas existem três problemas:
O terceiro problema é a chave. Qualquer fluxo de água residual contaminado com muito material orgânico, como açúcares e proteínas, pode ser considerado um combustível residual. Se você pudesse de alguma forma queimar este combustível, você poderia usar o calor resultante para fazer todo tipo de coisa. Você pode usar o calor em parte do seu processo de fabricação, ou usá-lo para gerar vapor e fazer eletricidade. Uma grande coisa sobre esse calor é que seria grátis. Atualmente você está deixando as bactérias comerem esse combustível, e tudo vai para o lixo.
Acontece que, até este ponto, queimar águas residuais tem sido impossível. Imagine tentar queimar xarope de panqueca. O xarope de panqueca contém uma grande quantidade de energia por causa de todo o açúcar, mas até agora não havia como "queimá-lo" porque a água na calda torna a queima impossível. Mesmo se você desidratar a calda e tentar queimar o açúcar seco, não queima muito bem.
AC FOX muda completamente a equação. O objetivo do AC FOX é "queimar" de forma rápida e eficiente todo o combustível em qualquer fluxo de água residual orgânica. Com o AC FOX você pode, na verdade, "queime" o xarope de panqueca e capture todo o calor. Você também pode "queimar" o efluente de sua fábrica de etanol, ou glicerol, ou água com muitas migalhas de pizza dissolvidas. Qualquer fluxo de esgoto orgânico se transforma de "esgoto" (o que é um problema) em "combustível" (que é frio) se você tiver um reator AC FOX em sua fábrica.
Ao "queimar" suas águas residuais, agora você tem um ativo em vez de um passivo. Você pode usar o calor livre criado pelo reator AC FOX em qualquer lugar de sua fábrica. Você também pode reutilizar a água imediatamente, porque está limpo. E você também acelera todo o processo. Em vez de deixar o esgoto repousar por dias em um tanque de decantação ou tanque de digestão bacteriana, você pode "queimar" as águas residuais rapidamente, assim que você o criar.
Agora você pode entender por que os fabricantes estão começando a ficar tão entusiasmados com o AC FOX. Próximo, veremos exatamente como funciona.
A ideia central por trás do AC FOX é engenhosa e notavelmente simples. Você começa com um grande, tubo giratório. O tamanho do tubo depende do tamanho do fluxo de resíduos que você tem. Se o fluxo de resíduos for pequeno, o tubo pode ser do tamanho de uma mesa de escritório. Se o seu fluxo de resíduos é enorme, o tubo pode ser tão grande quanto um reboque de trator.
Em seguida, você preenche o tubo com carvão ativado. O carvão ativado nada mais é do que carvão que foi "ativado" para lhe dar mais área de superfície. São os grânulos pretos que você encontra em aquários e máscaras de gás, e é totalmente seguro, produto orgânico.
O tubo é motorizado para girar e agitar os grânulos de carbono. Este tubo giratório cheio de carvão ativado é o reator AC FOX.
Agora você pega o fluxo de água residual e o injeta junto com uma fonte de oxigênio (normalmente ar) no reator. O que acontece a seguir é a chave para o AC FOX. Aqui estão as etapas:
A reação é muito rápida, e produz três coisas:
A cinza é um ótimo fertilizante, e o excesso de calor pode ser usado em qualquer lugar de sua fábrica. Ou, você poderia usar o calor para gerar vapor e acionar um gerador elétrico.
Com um reator AC Fox, pegamos o que antes era esgoto e transformamos em combustível.
O reator AC FOX pode fazer ainda mais. Acontece que existem muitos lugares nas fábricas que usam carvão ativado para filtragem. Refinarias, por exemplo, usam muito carvão ativado em seus filtros. Os grânulos de carbono fazem sua filtragem por adsorção e retenção de moléculas (veja Como funcionam as máscaras de gás para obter detalhes). Quando os grânulos de carbono em um filtro ficam "cheios, "você tem que jogá-los fora ou" reativá-los ".
Com AC FOX, você tem um reator que é perfeitamente adequado para reativar carbono. Você carrega o reator com carvão ativado gasto, deixe o reator AC FOX fazer o que é normal, e retire o carbono um dia depois. O carvão recém-reativado está pronto para voltar ao filtro. Essa capacidade de reativar o carbono também pode economizar muito dinheiro para as fábricas.
Se você tem uma fábrica ou processo que atualmente produz um fluxo de águas residuais orgânicas, você provavelmente está tratando as águas residuais como "esgoto". Se você usar um reator AC FOX em vez disso, a água residual se transforma em "combustível":
AC FOX é uma ótima maneira de transformar limões em limonada.
O AC FOX tem um período de retorno estimado em menos de dois anos. Se você pode usar o reator AC FOX para reativar o carbono também, o período de recuperação é ainda mais curto.
AC FOX é a invenção de Hugh McLaughlin, Ph.D. O reator AC FOX está sendo usado atualmente em vários ambientes de fábrica e direitos de licenciamento estão disponíveis. Você pode aprender mais visitando ACFOX.com.
Para obter informações adicionais sobre AC FOX e tópicos relacionados, por favor, veja os links na próxima página.
