Los investigadores Franco Emmanuel Benedetto y Juan Pullao, de la División Aplicaciones Médicas e Industriales de la Gerencia de Investigación Aplicada de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), fueron galardonados en la decimosexta edición del “Concurso Nacional de Innovaciones - INNOVAR”, que cada año otorga el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva.

El proyecto por el que fueron premiados en la categoría “Investigación” se titula “minimización y valorización de residuos peligrosos mediante gasificación por plasma” y consiste en el desarrollo de una innovadora tecnología para tratar cualquier tipo de residuos peligrosos (industriales, municipales, hospitalarios o radiactivos) en estado sólido, líquido o mezclas de ambos.

De acuerdo con los investigadores, la técnica de gasificación por plasma consiste en poner en contacto los residuos peligrosos con una flama de plasma térmico a alta temperatura dentro de un recipiente cerrado que comúnmente se conoce como reactor o cámara de plasma.

En este reactor, “los residuos pueden ser tratados sin separación, selección o segregación previa (simplemente se trituran y se vierten mezclados). Durante el tratamiento, los materiales combustibles (tela, plásticos, papel u otros) pasan al estado gaseoso y luego de una limpieza son eliminados a la atmósfera asegurando que las emisiones gaseosas estén por debajo de los valores permitidos por las leyes vigentes”, explica Benedetto.

En tanto, los materiales no combustibles (arena, tierra, mampostería, metales, vidrios, etc.) son fundidos en un sólido llamado slag. “Mediante esta técnica se logra reducir el volumen de los residuos en un 60-90% (dependiendo de la composición original) y al mismo tiempo se obtiene un residuo secundario vítreo más homogéneo y resistente al ataque químico que el residuo original”, apunta, por su parte, Pullao.

Ventajas de la técnica

Con respecto a la incineración convencional de residuos, los investigadores explican que las principales ventajas de la gasificación por plasma son:

• La temperatura de tratamiento es más elevada: El plasma alcanza temperaturas superiores a los 3000°C, lo que permite tratar una gran variedad de materiales y obtener un producto final fundido en lugar de una ceniza.

• Hay una menor generación de gases de efecto invernadero, ya que la torcha de plasma no utiliza combustibles fósiles para generar la flama.

• La gasificación/vitrificación por plasma no requiere de separación previa de los residuos a tratar, lo que disminuye el riesgo de accidentes por manipulación.

• El producto final del proceso es un sólido vitrocerámico compacto en lugar de una ceniza cómo en el caso de la incineración.

• La alta reactividad de las partículas cargadas del plasma permite una mayor destrucción de las moléculas del residuo.

“El beneficio principal de esta técnica –resumen los investigadores- es la enorme reducción de volumen de los residuos originales. Esto facilita la gestión del residuo final y disminuye sus costos. Asimismo, cómo beneficio secundario, es posible generar energía a partir de los gases efluentes”.

Con respecto a esto último, además, se aplica un proceso de tratamiento físico y químico para el control de los gases y lograr así que el efluente final cumpla con todas las leyes vigentes. Este tratamiento está equipado con medidores de temperatura y composición que testean en forma continua los gases de salida.

Próximos pasos

Para poder estudiar la técnica de gasificación por plasma, Benedetto y Pullao desarrollaron un reactor prototipo que consta de una tapa superior por donde ingresan los residuos triturados. Su parte interna está construida en material refractario y en su parte inferior se encuentran una torcha de arco transferido de hasta 15 kW enfrentada a un ánodo desechable refrigerado. Entre la torcha y el ánodo se produce el plasma que se utiliza para gasificar/vitrificar los residuos.

Los próximos pasos serán mejorar el diseño del reactor prototipo en base a los resultados que se están obteniendo y realizar más experimentos con diferentes tipos de residuos peligrosos. Además, los investigadores tienen la intención de avanzar en proyectos con instituciones y entidades interesadas en implementar esta técnica para el tratamiento de residuos peligrosos.

Sobre el Concurso INNOVAR

Organizado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, el Concurso Nacional de Innovaciones INNOVAR es la iniciativa pionera que fomenta la innovación y premia a quienes se atreven a inventar, crear y mejorar productos y servicios. Los proyectos seleccionados son distinguidos con el objetivo de impulsar y promover invenciones de alto impacto social y comercial, potenciar emprendimientos de base tecnológica y continuar fortaleciendo el desarrollo de una cultura innovadora nacional.

En su decimosexta edición, la evaluación y elección de proyectos estuvo a cargo de un prestigioso equipo de 25 evaluadoras y evaluadores y un cuerpo de 12 jurados, especialistas en las diversas temáticas relacionadas a cada iniciativa. En total se registraron 766 proyectos de los cuales: 409 se inscribieron en el perfil “Emprendimientos e inventos”; 139 en “Investigación”; 84 en “Empresas y tercer sector”; 78 en “Proyectos universitarios y terciarios”; y 56 en “Escuelas secundarias”.