Hacia principios de año, mi amigo Tomas Gotthold, geólogo, ecologista y experto en Permacultura, me habló de un dispositivo que parece demasiado bueno para ser realidad. Para describirlo, me preguntó primero si sabía lo que era el "plasma" , y con orgullo de ingeniero dije "el cuarto estado de la materia" sin relación alguna a los televisores planos. Todos conocemos los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. El plasma es un cuarto estado que consiste en gas a altísima temperatura, como mínimo, varios miles de grados Celsius. En este estado una porción las partículas están ionizadas, es decir que tienen una carga eléctrica y por lo tanto les falta o sobra uno o más electrones.
Un ejemplo bastante conocido de plasma es el que se genera en una reacción termonuclear: las temperaturas llegan a varios miles de grados Kelvin (0 grados Kelvin es equivalente a -273.15 grados celcius también llamado el cero absoluto) como lo que ocurre en nuestro sol. Los científicos están trabajando hace años para lograr envasar esta alta energía a través de campos magnéticos y lograr la tan deseada central eléctrica de fusión nuclear utilizando elementos livianos como el hidrógeno. Las actuales centrales son de fisión y utilizan elementos pesados como el Uranio y Plutonio.
¿Qué tiene que ver esto con la basura?
Si bien los componentes de la basura son muy diferentes y variados, el plasma trabaja sobre cada uno de ellos. Las moléculas orgánicas (basadas en carbono) se vuelven volátiles y se transforman en gases. Los componentes inorgánicos se derriten y se vitrifican creando una sustancia similar a la obsidiana. Los metales también se derriten y se combinan con el resto de la materia inorgánica creando la escoria. El único desecho incompatible con el plasma es el radiactivo.
A diferencia de los incineradores que utilizan combustión para desintegrar la basura, el plasma no produce oxidación de los materiales (estos no se queman). El calor de los convertidores de plasma provoca pirólisis , un proceso a través del cuál se descompone la materia orgánica. Las antorchas de plasma operan en recintos cerrados y herméticos, evitando la combustión que requiere la presencia de oxígeno a diferencia de la pirólisis. Estos convertidores pueden tratar prácticamente todo tipo de basura, desde desechos medicinales hasta elementos contaminados, transformándolos en gas y escoria. Estos últimos, al ser componentes elementales e inertes, dejan de ser contaminantes y pueden ser luego desechados de manera segura.
De acuerdo a la proporción de material orgánico que reciba la planta, variará el porcentaje resultante de gas y escoria. Como vimos anteriormente, el calor generado por instalaciones de plasma es inmenso. El calor de la escoria líquida ayuda a mantener las temperaturas del horno y parte del calor de los gases puede utilizarse para convertir agua en vapor y hacer girar una turbina generadora de electricidad. El objetivo de los ingenieros que desarrollan estas plantas es lograr mayor eficiencia de manera de convertir estas plantas en auténticas generadoras de electricidad. Imaginemos por un segundo poder alimentar nuestras centrales de la costanera con basura en vez de gas proveniente de Bolivia.
En Japón, entre los pueblos de Mihama y Mikata , inició su operación en el 2002 la planta de Hitachi. Esta puede procesar hasta 24 toneladas diarias de desechos municipales sólidos y dos toneladas de lodo (aguas residuales tratadas). Se aprovecha su calor tanto para generar electricidad como para calefaccionar un parque industrial cercano. A su vez, la planta en Utashinai , que también se inauguró en el año 2002, procesa actualmente 300 toneladas diarias de desechos municipales sólidos y genera 7,9MWh de electricidad de los cuales 4,3 MWh se venden a la red eléctrica.
En Israel, está cerca de entrar en operación comercial una instalación de demostración. En los Estados Unidos, GeoPlasma en el estado de Atlanta, está fabricando una planta que procesará hasta 1000 toneladas diarias de basura y generará 67MWh diarios de los cuales 33MWh serán de generación neta. El costo de la planta se estima entre 60 y 100 millones de dólares.
Una vista del convertidor de plasma de la compañía Startech
GeoPlasma creó un innovador diseño modular con la intención de agrandar la planta hasta procesar 3000 toneladas de basura dentro de los próximos años. Otras empresas pioneras especializadas en este tipo de plantas son Startech , Recovered Energy , y Plasco Energy Group .
Estas plantas todavía generan proporcionalmente muy poca energía, pero esta tecnología es muy nueva y seguramente haya espacio para saltos cuánticos en mejorarla en el futuro. No olvidemos que hace pocos años una computadora ocupaba el espacio de una habitación entera.