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MX2013009060A - Sistema y metodo para procesar gases de invernadero. - Google Patents

Sistema y metodo para procesar gases de invernadero.

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MX2013009060A
MX2013009060A MX2013009060A MX2013009060A MX2013009060A MX 2013009060 A MX2013009060 A MX 2013009060A MX 2013009060 A MX2013009060 A MX 2013009060A MX 2013009060 A MX2013009060 A MX 2013009060A MX 2013009060 A MX2013009060 A MX 2013009060A
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MX
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gaseous
combustion
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methane
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MX2013009060A
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D Anthony Galasso
Jon A Magnuson
Original Assignee
Boeing Co
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Publication date
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Abstract

Un sistema para procesar gases de invernadero incluye un subsistema de recolección configurado para recolectar una mezcla gaseosa que incluye dióxido de carbono y metano, un subsistema de combustión configurado para quemar el metano en la mezcla gaseosa y producir un efluente de combustión gaseoso, en donde el subsistema de combustión genera energía eléctrica, agua y cantidades adicionales de dióxido de carbono, y un subsistema de separación configurado para separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso.

Description

SISTEMA Y METODO PARA PROCESAR GASES DE INVERNADERO Campo de la Invención La presente solicitud se relaciona con el procesamiento de gases de invernadero y, más particularmente, con el procesamiento de metano y dióxido de carbono recuperado de sitios de producción de gases de invernadero, tales como rellenos sanitarios.
Antecedentes de la Invención x Los gases de invernadero, tales como metano (CH4) , dióxido de carbono (C02) , vapor de agua (H20) y ozono (03) , absorben radiación en el intervalo infrarrojo del espectro electromagnético. En la atmósfera, los gases de invernadero absorben' radiación infrarroja irradiada desde la superficie de la Tierra e irradian de nuevo (emite) algo de la radiación infrarroja absorbida hacia la superficie de la Tierra, provocando asi el calentamiento en la superficie de la Tierra. Este calentamiento indeseable debido a gases de invernadero en la atmósfera comúnmente se conoce como efecto invernadero .
Los gases de invernadero se originan de una variedad de fuentes, incluyendo rellenos sanitarios. En los rellenos sanitarios, las bacterias anaeróbicas descomponen la materia orgánica y producen gas de relleno sanitario, el cual comprende principalmente metano y dióxido de carbono. A pesar Ref.: 241824 de que los rellenos sanitarios típicamente son cubiertos (tapados) con tierra y otra estructura para contener el contenido del relleno sanitario, el gas de relleno sanitario puede difundirse a través de la cubierta del relleno sanitario y entrar a la atmósfera.
Por lo tanto, muchos rellenos sanitarios emplean un sistema de captación de metano para recolectar gas de relleno sanitario antes de que escape a la atmósfera. Después el gas de relleno sanitario recolectado típicamente se quema a la atmósfera o se quema en- un sistema generador de energía. Desafortunadamente, la combustión dé metano produce dióxido de carbono, otro gas de invernadero.
Consecuentemente, aquellos con experiencia en la técnica continúan con esfuerzos de investigación y desarrollo en el campo del procesamiento de gas de invernadero.
Breve Descripción de la Invención En una modalidad, el sistema descrito para procesar gases de invernadero puede incluir un subsistema de recolección configurado para recolectar una mezcla gaseosa que incluye dióxido de carbono y metano, un subsistema de combustión configurado para quemar el metano en la mezcla gaseosa y producir un efluente de combustión gaseoso, en donde el subsistema de combustión genera energía eléctrica, agua y cantidades adicionales de dióxido de carbono, y un subsistema de separación configurado para separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso. El subsistema de separación puede incluir un material adsorbente, tal como una zeolita.
En otra modalidad, el sistema descrito para procesar gas de relleno sanitario puede incluir un subsistema de recolección configurado para recolectar el gas de relleno sanitario, el gas de relleno sanitario que incluye dióxido de carbono y metano, un subsistema de combustión configurado para quemar el metano en el gas de relleno sanitario y producir un efluente de combustión gaseoso, en donde el subsistema de combustión genera energía eléctrica, agua y cantidades adicionales de dióxido de carbono, y un subsistema de separación configurado para separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso. El subsistema de separación puede incluir un material adsorbente, tal como una zeolita .
En otra modalidad, se describe un método para procesar gases de invernadero. El método puede incluir las etapas de (1) recolectar una mezcla gaseosa que incluye dióxido de carbono y metano, (2) quemar el metano para generar energía eléctrica y producir un efluente de combustión gaseoso, y (3) separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso. La etapa de separación puede realizarse usando un material adsorbente, tal como una zeolita.
En aún otra modalidad, se describe un método para procesar gas de relleno sanitario. El método puede incluir las etapas de (1) recolectar el gas de relleno sanitario, que incluye dióxido de carbono y metano, (2) quemar el metano para generar energía eléctrica y producir un efluente de combustión gaseoso, y (3) separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso usando un material adsorbente, tal como una zeolita.
Otras modalidades del sistema y método descrito para procesar gases de invernadero serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, las figuras adjuntas y las reivindicaciones anexas.
Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es un diagrama de flujo esquemático de una modalidad del sistema descrito para procesar gases de invernadero; la figura 2 es un diagrama de bloques esquemático del subsistema de separación del sistema de la figura 1; y La figura 3 es un diagrama de flujo de una modalidad del método descrito para procesar gases de invernadero.
Descripción Detallada de la Invención Con referencia a la figura 1, una modalidad del sistema descrito para procesar gases de invernadero, designado en general como 10, puede incluir un subsistema de recolección de gas de proceso 12, un subsistema de combustión 14 y un subsistema de separación 16. El sistema descrito 10 puede incluir subsistemas adicionales, tal como el separador opcional 18, sin alejarse del alcance de la presente descripción .
El subsistema de recolección de gas de proceso 12 puede recolectar y suministrar al sistema 10 un gas de proceso 20. El gas de proceso 20 puede ser cualquier mezcla gaseosa que incluye metano (CH4) y dióxido de carbono (C02) . Además del metano y el dióxido de carbono, el gas de proceso 20 puede incluir otros constituyentes, tales como vapor de agua, nitrógeno y/o ácido sulfhídrico. Las concentraciones de metano y dióxido de carbono en el gas de proceso 20 pueden variar dependiendo de la fuente del gas de proceso 20.
En una implementación particular, el subsistema de recolección de gas de proceso 12 puede recolectar gas de relleno sanitario de un relleno sanitario 22, y puede suministrar el gas de relleno sanitario al sistema 10 como el gas de proceso 20. Por lo tanto, el subsistema de recolección de gas de proceso 12 puede incluir, por ejemplo una serie de tubos sumergidos en el relleno sanitario 22 para recibir el gas de relleno sanitario y un soplador para extraer el gas de relleno sanitario del relleno sanitario 22 hasta la superficie por medio de los tubos sumergidos.
Sin limitarse a ninguna teoría en particular, el uso de gas de relleno sanitario como gas de proceso 20 en el sistema descrito 10 puede presentar una oportunidad económica significativa debido a la composición única del gas de relleno sanitario. Específicamente, el gas de relleno sanitario está compuesto principalmente de metano y dióxido de carbono, y la relación de metano a dióxido de carbono es de aproximadamente 50:50 (por ejemplo, la relación puede ir de aproximadamente 45:55 a aproximadamente 55:45). Por lo tanto, el gas de relleno sanitario incluye un componente productor de energía significativo (metano) y un componente utilizable/sellable significativo (dióxido de carbono), mientras que la combustión del componente productor de energía (metano) como se describe en la presente crea cantidades adicionales de componente utilizable/sellable (dióxido de carbono) .
El subsistema de recolección de gas de proceso 12 puede suministrar el gas de proceso 20 al subsistema de combustión 14. Por ejemplo, la línea de fluido 24 (que puede controlarse por medio de una válvula 26) puede acoplar selectivamente de manera fluida el subsistema de recolección de gas de proceso 12 con el subsistema de combustión 14 de tal manera que el gas de proceso recolectado 20 pueda fluir directamente al subsistema de combustión 14.
Alternativamente, puede interponerse un separador 18 entre el subsistema de recolección de gas de proceso 12 y el subsistema de combustión 14. El separador 18 puede recibir el gas de proceso 20 por medio de la línea de fluido 28 (que puede controlarse por medio de una válvula 30) , y puede separar (por lo menos parcialmente) el dióxido de carbono del metano. El dióxido de carbono separado puede enviarse a la recolección de dióxido de carbono 32 (por ejemplo, un recipiente de almacenamiento, una tubería, usarse o venderse corriente abajo, o similar) por medio de la línea de fluido 34. El metano separado 37 puede enviarse al subsistema de combustión 14 por medio de la línea de fluido 36.
El separador opcional 18 puede emplear cualquier técnica disponible para separar el dióxido de carbono del metano en el gas de proceso 20.' Como ejemplo, el separador 18 puede emplear flujo vorticial para efectuar la separación del dióxido de carbono del metano. Por ejemplo, el separador 18 puede incluir un separador vorticial estático y el gas de proceso 20 puede bombearse al separador vorticial de tal manera que se induce una trayectoria de flujo vorticial, provocando con ello la separación del dióxido de carbono del metano debido a las diferencias en los pesos moleculares del dióxido de carbono y el metano.
Como otro ejemplo, el separador 18 puede emplear licuefacción para efectuar la separación del dióxido de carbono del metano. Por ejemplo, el separador 18 puede incluir un recipiente a presión y una bomba, en donde la bomba bombea el gas de proceso 20 al interior del recipiente a presión a una presión suficiente para separar el gas de proceso 20 en una fracción liquida y una fracción gaseosa. La fracción liquida, que puede comprender principalmente dióxido de carbono, puede entonces separarse fácilmente de la fracción gaseosa.
Como aún otro ejemplo, el separador 18 puede emplear fisisorción para efectuar la separación del dióxido de carbono del metano. Por ejemplo, el separador 18 puede incluir un material adsorbente, tal como una zeolita. El gas de proceso 20 puede ponerse en contacto con el material adsorbente de tal manera que el dióxido de carbono en el gas de proceso 20 se adsorba sobre el material adsorbente, dejando el metano en el gas de proceso 20. El dióxido de carbono adsorbido puede liberarse después del material adsorbente por medio de calor o vacio, regenerando asi el material adsorbente. La fisisorción se describe más detalladamente más adelante.
En este punto, aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que la decisión de utilizar el separador opcional 18 puede estar determinada por las condiciones de operación (por ejemplo, la composición del gas de proceso) y economía global del sistema. En algunas situaciones puede ser más eficiente usar el separador opcional 18, mientras que en otras situaciones puede ser más eficiente pasar el gas de proceso 20 al subsistema de combustión 14 sin separación (es decir, dejar que el componente de dióxido de carbono del gas de proceso 20 pase a través del subsistema de combustión 14) .
El subsistema de combustión 14 puede recibir el gas de proceso 20 (o el metano separado 37), puede mezclar el gas de proceso 20 con aire ambiental 40 (el cual puede suministrarse por medio de la linea de fluido 42) para introducir oxigeno al gas de proceso 20 (si fuese necesario) , y puede quemar el gas de proceso '20. El proceso de combustión puede generar energía eléctrica 44 y puede producir un efluente de combustión gaseoso 46.
Aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que la cantidad de aire ambiental 40 mezclado con el gas de proceso 20 puede depender de la composición del gas de proceso 20. Dado que el gas de relleno sanitario incluye una cantidad significativa de dióxido de carbono (por ejemplo, aproximadamente 50 por ciento), puede requerirse una cantidad significativa de aire ambiental 40 para facilitar la combustión. Pueden emplearse varias unidades movedoras de aire (por ejemplo, ventiladores) para asegurar que el subsistema de combustión 14 se provee con una cantidad suficiente de aire ambiental para mantener una combustión eficiente .
La energía eléctrica 44 generada por el subsistema de combustión 14 puede usarse para energizar los varios componentes del sistema 10, tal como el subsistema de separación 16, el separador opcional 18 y/o el ventilador 60 (discutido más adelante) . Alternativamente (o adicionalmente) , la energía eléctrica 44 generada por el subsistema de combustión 14 puede venderse a la red eléctrica 48. Por lo tanto, la energía eléctrica 44 generada por el subsistema de combustión 14 puede ser una de varias fuentes de ingresos del sistema descrito 10.
El subsistema de combustión 14 puede incluir cualquier aparato o sistema de combustión adecuado.
Como ejemplo, el subsistema de combustión 14 puede incluir un motor de combustión interna con combustión intermitente, tal . como un motor a diesel modificado. Como otro ejemplo, el subsistema de combustión 14 puede incluir un motor de combustión continua, tal como una turbina (por ejemplo, una microturbina ) . A pesar de que una turbina puede ser más eficiente en la producción de energía eléctrica 44 que un motor de combustión interna con combustión intermitente, un subsistema de combustión 14 menos eficiente, tal como un motor de combustión interna con combustión intermitente (por ejemplo, un motor a diesel modificado para operar con metano) , puede generar más dióxido de carbono y, por lo tanto, puede mejorar la economía global del sistema.
El subsistema de combustión 14 puede convertir el metano en el gas de proceso 20 (o el metano separado 37) a dióxido de carbono y agua, como sigue: CH4 + 202 --> C02 + 2H20 (Ecuación 1) Por lo tanto, el efluente de combustión gaseoso 46 puede comprender dióxido de carbono y agua, asi como también los constituyentes del aire ambiental 40 (por ejemplo, nitrógeno, oxigeno) que han pasado a través del subsistema de combustión 14 y otros subproductos de combustión (por ejemplo, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno) . Como un ejemplo, cuando el gas de proceso es gas de relleno sanitario alimentado directamente al subsistema de combustión 14, el efluente de combustión gaseoso 46 puede comprender aproximadamente 20 por ciento en peso de dióxido de carbono. Como otro ejemplo, cuando el subsistema de combustión 14 alimenta metano separado 37 por medio de una linea de fluido 36, el efluente de combustión gaseoso 46 puede comprender aproximadamente 12 por ciento en peso de dióxido de carbono.
El efluente de combustión gaseoso 46 puede estar sustancialmente libre de metano, el cual puede quemarse sustancialmente por completo en el subsistema de combustión 14.
El efluente gaseoso 46 puede suministrarse al subsistema de separación 16. El subsistema de separación 16 puede separar el dióxido de carbono y el agua del efluente de combustión gaseoso 46, y puede enviar el dióxido de carbono separado a recolección de dióxido de carbono 32 por medio de una linea de fluido 50 y puede enviar el agua separada a recolección de agua 52 (por ejemplo, un recipiente de almacenamiento, una tubería usarse o venderse corriente abajo, o similar) por medio de la- línea de fluido 54. El resto del efluente de combustión gaseoso 46 (por ejemplo, nitrógeno, oxígeno) que sale del subsistema de separación 16 puede liberarse como escape 56 por medio de la línea de fluido 58.
Por lo tanto, el dióxido de carbono y agua 32, 52 pueden ser dos fuentes de ingresos adicionales del sistema descrito 10. Por lo tanto, la energía eléctrica, el dióxido de carbono y el agua producidos por el sistema descrito 10 pueden compensar el costo de operación del sistema descrito 10 y, potencialmente, pueden hacer que el sistema descrito 10 sea una fuente de utilidades positiva.
El subsistema de separación 16 puede emplear varias técnicas para separar agua y dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso 46. El tipo de técnica de separación utilizado por el subsistema de separación 16 puede estar determinado por varios factores, incluyendo condiciones del proceso (por ejemplo, purezas deseadas del dióxido de carbono recolectado 32 y agua 52) y economía del proceso (por ejemplo, consumo de energía total del subsistema de separación 16) . Aunque abajo se describe un proceso de fisisorción, pueden usarse otras técnicas, tales como quimisorción, separación vorticial y licuefacción sin alejarse del alcance de la presente descripción.
Con referencia a la figura 2, en una construcción particular, el subsistema de separación 16 puede incluir una cámara de adsorción 70. Opcionalmente, el subsistema de separación 16 puede incluir adicionalmente una cámara de desorción 72, un intercambiador de calor 74 y/o una cámara desecante 76. También se contempla el uso de otros componentes .
La cámara de adsorción 70 puede recibir el efluente de combustión gaseoso 46, y puede emitir un gas sustancialmente libre de dióxido de carbono como escape 56 (figura 1) por medio de la linea de fluido 58. La cámara de adsorción 70 ¦ puede incluir un material adsorbente que adsorbe dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso 46 por medio de un proceso de adsorción física ( fisisorción) .
Varios materiales adsorbentes pueden ser adecuados para usarse en la cámara de adsorción 70 para adsorber dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso 46. Como un ejemplo general, el material adsorbente puede ser un material de tamiz molecular, tal como un material de tamiz molecular con un tamaño de abertura de poro efectivo de 10 angstroms. Como un ejemplo específico, el material adsorbente puede ser un material de zeolita, tal como un material de tamiz molecular de zeolita 13X con un tamaño de abertura de poro efectivo de diez angstroms. Como otro ejemplo específico, el material adsorbente puede ser una zeolita 5A. Como aún otro ejemplo específico, el material adsorbente puede ser una zeolita 3A.
Cuando se ha adsorbido una cantidad suficiente de dióxido de carbono al material adsorbente dentro de la cámara de adsorción 70, el dióxido de carbono adsorbido puede liberarse a la recolección de dióxido de carbono 32 por medio de una línea de fluido 50, regenerando así el material adsorbente. Por ejemplo, cuando la concentración de dióxido de carbono en el escape 56 excede un valor de umbral predeterminado (por ejemplo, 2 por ciento en peso, 3 por ciento en peso, o 5 por ciento en peso) , el dióxido de carbono adsorbido puede liberarse a la recolección de dióxido de carbono 32 para regenerar el material adsorbente.
Pueden usarse varias técnicas para liberar el dióxido de carbono adsorbido del material adsorbente en la cámara de adsorción 70. Como un ejemplo, la cámara de desorción de vacío 72 (que puede ser la misma que, o separada de, la cámara de adsorción 70) se puede usar para desorber el dióxido de carbono del material adsorbente. Puede aplicarse vacío en la cámara de desorción a vacío 72 (o la cámara de adsorción 70) . Por lo tanto, cuando el material adsorbente está listo para regenerarse, la cámara de adsorción 70 puede sellarse, y puede aplicarse vacío en la cámara de desorción 72 (o la cámara de adsorción 70) , extrayendo así el dióxido de carbono del material adsorbente. Puede colocarse un condensador de dedo frió corriente abajo de la cámara de desorción 72 (o la cámara de adsorción 70) de tal manera que el dióxido de carbono desorbido condense sobre el dedo frió. Como una alternativa al condensador de dedo frió, puede usarse compresión para separar el dióxido de carbono desorbido .
Como otro ejemplo, puede usarse calentamiento, tal como con energía de microondas, energía infrarroja o similar, para liberar el dióxido de carbono adsorbido del material adsorbente en la cámara de adsorción 70.
El intercambiador de calor 74 puede enfriar el efluente de combustión gaseoso 46 antes de que el efluente de combustión gaseoso 46 entre a la cámara de adsorción 70. El proceso de enfriamiento puede condensar agua en el efluente de combustión gaseoso 46, la cual puede enviarse después a la recolección de agua 52 (figura 1) por medio de la línea de fluido 54.
El enfriamiento del efluente de combustión gaseoso 46 puede ser particularmente ventajoso cuando el subsistema de separación 16 emplea adsorción física. Específicamente, puede ser ventajoso enfriar el efluente de combustión gaseoso 46 hasta cierta temperatura (por ejemplo, 10 grados o 5 grados) del material adsorbente dentro de la cámara de adsorción 70 para mejorar la adsorción física. Por ejemplo, cuando el material adsorbente está a condiciones ambientales (25 °C) , el efluente de combustión gaseoso 46 puede enfriarse cuando mucho hasta 35 °C (por ejemplo, 30 °C) .
Como una alternativa al intercambiador de calor 74 (o además del intercambiador de calor 74), un movedor de aire 60 (figura 1), tal como un ventilador, puede introducir aire ambiental 40 (figura 1) al efluente de combustión gaseoso 46 antes del subsistema de separación 16 ó dentro del subsistema de separación 16. La introducción de aire ambiental 40 al efluente de combustión gaseoso 46 puede enfriar el efluente de combustión gaseoso 46, aunque aún puede requerirse un enfriamiento adicional por medio del intercambiador de calor 74 para alcanzar la caída de temperatura deseada del efluente de combustión gaseoso 46.
Dado que el aire ambiental 40 solo incluye aproximadamente 400 ppm de dióxido de carbono, al introducir aire ambiental 40 al efluente de combustión gaseoso 46 puede diluir el contenido de dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso 46. En una expresión, la cantidad de aire ambiental 40 introducido al efluente de combustión gaseoso 46 puede controlarse de tal manera que la concentración de dióxido de carbono en el efluente de combustión gaseoso 46 no cae a menos de aproximadamente 12 por ciento en peso. En otra expresión, la cantidad de aire ambiental 40 introducido al efluente de combustión gaseoso 46 puede controlarse de tal manera que la concentración de dióxido de carbono en el efluente de combustión gaseoso 46 no cae a menos de aproximadamente 10 por ciento en peso. En aún otra expresión, la cantidad de aire ambiental 40 introducido al efluente de combustión gaseoso 46 puede controlarse de tal manera que la concentración . de dióxido de carbono en el efluente de combustión gaseoso 46 no cae a menos de aproximadamente 5 por ciento en peso.
Por lo tanto el enfriamiento del efluente de combustión gaseoso 46 puede mejorar la recolección de dióxido de carbono en la cámara de adsorción 70 del subsistema de separación 16.
La cámara desecante opcional 76 puede remover cualquier agua remanente en el efluente de combustión gaseoso 46 antes de que el efluente de combustión gaseoso 46 entre a la cámara de adsorción 70. El agua removida en la cámara desecante puede enviarse a recolección de agua 52 (figura 1) por medio de la linea de fluido 54.
La cámara desecante 76 puede incluir un material desecante. Una variedad de materiales desecantes pueden ser adecuados para usarse en la cámara desecante 76 para remover sustancialmente toda el agua del efluente de combustión gaseoso 46. Como un ejemplo general, el material desecante puede ser un material de tamiz molecular. Como un ejemplo especifico, el material desecante puede ser un material de tamiz molecular con un estructura de aluminosilicato de metal alcalino que tiene una abertura de poro efectiva de tres angstroms .
Por lo tanto, el intercambiador de calor 74 y la cámara desecante 76 pueden remover sustancialmente toda el agua contenida en el efluente de combustión gaseoso 46. El efluente de combustión gaseoso 46 seco resultante puede pasarse entonces a la cámara de adsorción 70.
Consecuentemente, el sistema descrito 10 puede utilizar gas de relleno sanitario para producir múltiples fuentes de ingreso potencial: energía eléctrica, dióxido de carbono y agua. Adicionalmente, el sistema descrito 10 reduce o elimina la liberación de gases de invernadero de los rellenos sanitarios 22.
Con referencia a la figura 3, también se describe un método 100 para procesar gases de invernadero. El método 100 puede comenzar en el Bloque 102 con la etapa de recolección de una mezcla de gases de invernadero que incluye dióxido de carbono y agua. La mezcla de gases de invernadero puede ser gas de relleno sanitario recolectado de un relleno sanitario.
Opcionalmente, en el Bloque 104, la mezcla de gases de invernadero puede separarse en un componente de dióxido de carbono y un componente de metano. El componente de dióxido de carbono puede enviarse corriente abajo, mientras que el componente de metano puede dirigirse a la siguiente etapa del método descrito 100.
En el bloque 106, la mezcla de gases de invernadero (o el componente de metano separado de la mezcla de gases de invernadero) puede quemarse para generar un efluente de combustión gaseoso y energía eléctrica. La combustión puede ocurrir en presencia de oxígeno, tal como mezclando aire ambiental con la mezcla de gases de invernadero. La etapa de combustión puede convertir (si no todo) la mayoría del metano en la mezcla de gases de invernadero a dióxido de carbono y agua .
Opcionalmente, en el Bloque 108, el efluente de combustión gaseoso puede mezclarse con aire ambiental. La etapa de mezclado de aire ambiental con el efluente de combustión gaseoso puede descender beneficiosamente la temperatura del efluente de combustión gaseoso.
En el bloque 110, el efluente de combustión gaseoso puede separarse en un componente de agua, un componente de dióxido de carbono, y un componente se escape. El componente de agua puede recolectarse para usarse o venderse, o simplemente descargarse. El componente de dióxido de carbono puede recolectarse para usarse, venderse o en secuestración. El componente de dióxido de carbono en el Bloque 110 puede combinarse con el componente de dióxido de carbono obtenido en el Bloque 104. El componente de escape puede estar sustancialmente libre de dióxido de carbono y agua, y puede liberarse a la atmósfera.
Consecuentemente, el método descrito 100 puede utilizar gas de relleno sanitario para producir múltiples fuentes de ingreso potencial: energía eléctrica, dióxido de carbono y agua. Adicionalmente, el método descrito 100 puede reducir o eliminar la liberación de gases de invernadero de los rellenos sanitarios 22.
Aunque se han mostrado y descrito varias modalidades del sistema y método descrito para procesar gases de invernadero, aquellos con experiencia en la técnica pueden pensar en modificaciones al leer la especificación. La presente solicitud incluye tales modificaciones y está limitada solo por el alcance de las reivindicaciones.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (22)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un sistema para procesar gases de invernadero, caracterizado porque comprende: un subsistema de recolección configurado para recolectar una mezcla gaseosa que comprende dióxido de carbono y metano; un subsistema de combustión configurado para quemar el metano en la mezcla gaseosa y producir un efluente de combustión gaseoso, en donde el subsistema de combustión genera energía eléctrica, agua y cantidades adicionales de dióxido de carbono; y un subsistema de separación configurado para separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso.
2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende un relleno sanitario, en donde la mezcla gaseosa es gas de relleno sanitario.
3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende desde aproximadamente 45 hasta aproximadamente 55 por ciento en peso del dióxido de carbono y desde aproximadamente 55 hasta aproximadamente 45 por ciento en peso del metano.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el subsistema de combustión comprende por lo menos uno de un motor de combustión interna y una turbina.
5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el subsistema de separación separa el agua del efluente de combustión gaseoso.
6. El sistema de conformidad, con la reivindicación 1, caracterizado porque el subsistema de separación comprende un material adsorbente.
7. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material adsorbente comprende una zeolita.
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el subsistema de separación comprende un intercambiador de calor, y en donde el intercambiador de calor baja una temperatura del efluente de combustión gaseoso antes de que el efluente de combustión gaseoso se ponga en contacto con el material adsorbente.
9. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el subsistema de separación comprende un desecante, y en donde el efluente de combustión gaseoso se pone en contacto con el desecante antes de ponerse en contacto con el material adsorbente.
10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 ó 6, caracterizado porque adicionalmente comprende un movedor de aire configurado para introducir aire ambiental al efluente de combustión gaseoso.
11. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende un separador configurado para separar el dióxido de carbono de la mezcla gaseosa antes de que la mezcla gaseosa pase al subsistema de combustión.
12. Un método para procesar gases de invernadero, caracterizado porque comprende: recolectar una mezcla gaseosa que comprende dióxido de carbono y metano; quemar el metano para generar energía eléctrica y producir un efluente de combustión gaseoso; y separar el dióxido de carbono del efluente de combustión gaseoso .
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla gaseosa es gas de relleno sanitario.
14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla gaseosa comprende desde aproximadamente 45 hasta aproximadamente 55 por ciento en peso del dióxido de carbono y desde aproximadamente 55 hasta aproximadamente 45 por ciento en peso del metano.
15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de combustión comprende pásar el metano a través de un motor de combustión interna.
16. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de combustión comprende pasar la mezcla gaseosa a través del motor de combustión interna.
17. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de separación comprende adsorber el dióxido de carbono sobre un material adsorbente.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material adsorbente comprende una zeolita .
19. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de enfriar el efluente de combustión gaseoso antes de la etapa de separación .
20. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de separar agua del efluente de combustión gaseoso.
21. El método de conformidad con la reivindicación 12 ó 19, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de mezclar aire ambiental con el efluente de combustión gaseoso, en donde la etapa de mezclado se realiza antes de la etapa de separación.
22. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12-21, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de separar el dióxido de carbono de la mezcla gaseosa antes de la etapa de combustión.
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