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Jul 19, 2023

Poubelle

La première chose que vous remarquez lorsque vous vous arrêtez à la centrale à vapeur de Hampton/NASA

La première chose que vous remarquez lorsque vous vous arrêtez à la centrale à vapeur de Hampton/NASA au large de Wythe Creek Road, c'est l'odeur.

Le directeur de l'usine, John MacDonald, plaisante en disant qu'il ne le remarque pas; puis il dit : "C'est l'odeur de l'argent."

C'est aussi l'odeur du succès : l'installation de 32 ans, qui convertit 240 tonnes de déchets chaque jour en 1,6 million de livres de vapeur pour aider à alimenter le centre de recherche de Langley de la NASA, a remporté un prix fédéral de gestion de l'énergie et de l'eau en 2012.

Le prix récompense "les contributions exceptionnelles dans les domaines de l'efficacité énergétique, de la conservation de l'eau et de l'utilisation des technologies d'énergie avancées et renouvelables dans les installations fédérales", selon le Département américain de l'énergie, qui le parraine. C'est la première fois que Hampton et la NASA Langley gagnent.

L'usine de transformation des déchets en vapeur est un partenariat de longue date entre la ville et Langley, lancé à la fois comme un moyen rentable de générer de la vapeur pour les opérations de la soufflerie de Langley et de mieux éliminer les déchets municipaux.

"C'est l'une des premières initiatives vertes", a déclaré MacDonald. "C'est une situation gagnant-gagnant pour les deux."

Comment ça fonctionne

L'installation est un moyen relativement peu technologique d'alimenter la recherche aérospatiale et aéronautique de haute technologie.

Toute l'année, à l'exception de quelques jours où les chaudières sont arrêtées pour l'entretien de routine, des camions transportent les ordures de Hampton, de la NASA Langley, de la base aérienne de Langley et du chantier naval de Newport News. Les vendeurs commerciaux déposent également les ordures, moyennant des frais de déversement.

Les transporteurs remontent jusqu'à une fosse de 30 pieds sur le plancher basculant pendant que des ascenseurs hydrauliques hissent les lits des camions pour jeter toutes sortes de déchets. Un opérateur travaille sur l'un des deux ponts roulants suspendus au plafond pour déplacer constamment les déchets dans des monticules de 60 pieds de chaque côté de la fosse.

Les grues alimentent également deux chaudières situées à l'abri des regards derrière une cloison en béton de 60 pieds, laissant tomber de grandes pinces de 1 1/2 tonne dans une goulotte d'alimentation. Les déchets tombent sur le chauffeur ou sur un plancher mobile qui transporte les déchets à travers la chaudière pendant qu'ils brûlent à 2 200 degrés F.

La combustion chauffe 5 255 gallons d'eau dans des centaines de tubes suspendus à des supports à 65 pieds dans les airs et le long des murs. De la vapeur se forme dans les tubes, se déplaçant jusqu'à un tambour à vapeur pour être exportée vers la NASA Langley via un système de tuyaux et de vannes.

Les cendres résiduelles laissées sur le chauffeur tombent dans une tranchée remplie d'eau, pour être évacuées par des convoyeurs. Un aimant élimine les métaux ferreux - fer ou acier - pour les recycler.

Mais les cendres volantes, a déclaré MacDonald, subissent un processus pour les rendre inertes ou inoffensives pour l'environnement.

Tout d'abord, les gaz d'échappement sont acheminés vers une tour et pulvérisés avec du lait de chaux pour réduire la teneur en acide et la température. Ensuite, ils sont filtrés à travers des sacs à mailles fines avant que les ventilateurs n'aspirent les gaz vers le haut d'une cheminée de 248 pieds pour les libérer dans l'atmosphère.

Les particules et les métaux lourds - connus sous le nom de cendres volantes - qui tombent du flux d'échappement au cours de ce processus sont transportés par un convoyeur, combinés avec les cendres résiduelles et traités avec plus de chaux.

Les cendres volantes en tant que sous-produit de la combustion du charbon préoccupent les écologistes et les autorités sanitaires depuis des décennies, bien que l'industrie conteste les effets sur la santé. Les cendres volantes provenant de la combustion du charbon sont connues pour contenir des traces de métaux lourds, tels que le mercure, le plomb et l'arsenic, qui peuvent être nocifs en grandes quantités.

Selon MacDonald, le processus de lavage et de filtration de la centrale à vapeur rend les cendres volantes provenant de la combustion des déchets non seulement inertes, mais suffisamment sûres pour être utilisées comme couverture sanitaire supérieure à la décharge de Bethel à Hampton.

Ses cendres volantes sont testées quatre fois par an pour s'assurer qu'elles sont conformes aux normes de Virginie, a-t-il déclaré, qui sont plus strictes que les normes de l'EPA. Le département d'État de la qualité de l'environnement procède également à des inspections aléatoires.

Selon MacDonald, pour 100 camions poubelles qui entrent dans la centrale à vapeur, 12 partent en transportant des cendres et des combustibles incomplets vers la décharge, soit un taux de réduction de 88 %.

Plus de vapeur, moins de frais

La centrale à vapeur a été imaginée pendant la crise énergétique de la fin des années 1970, a déclaré MacDonald. Il a été construit en 1980 en utilisant la technologie "très stick-shift" selon les normes d'aujourd'hui, mais a subi des mises à niveau au fil des ans.

Plus récemment, a déclaré la ville, l'usine a obtenu une mise à niveau de 9 millions de dollars pour se conformer aux nouvelles réglementations fédérales de la Clean Air Act.

Elle emploie un effectif de 38 personnes travaillant en équipes de 12 heures.

Langley utilise la vapeur non seulement pour le chauffage et le refroidissement, mais aussi pour effectuer des recherches à l'intérieur de ses souffleries, selon Stephen Bollman, directeur des opérations de l'usine du centre.

Les éjecteurs à vapeur sont beaucoup plus efficaces que les pompes à vide mécaniques électriques pour aspirer l'air et créer un vide dans les sphères qui sont un élément crucial des souffleries, a-t-il déclaré. Les pompes à vide prennent également cinq fois plus de temps pour faire le travail, nécessitant une énorme quantité d'électricité.

Langley possède également une centrale à vapeur bi-combustible sur son campus, ses chaudières alimentées au mazout ou au gaz naturel. L'année dernière, le centre de recherche a pu augmenter l'utilisation de la vapeur de l'usine de transformation des déchets en vapeur et ainsi réduire la quantité produite dans son usine de combustibles fossiles.

Bollman a déclaré que les anciens tuyaux de 8 pouces reliant la ville à l'usine de la NASA ont été remplacés par des tuyaux de 10 pouces, les mettant au code et offrant un approvisionnement plus stable en vapeur à la demande.

En conséquence, la consommation d'eau pour la production de vapeur à Langley a chuté de 2 millions de gallons et la consommation de gaz naturel dans tout le centre a chuté de 40 %, ce qui a permis à l'installation d'économiser plus de 500 000 $ au cours de l'exercice 2011, selon un communiqué de presse de Hampton.

La ville verse à la centrale à vapeur environ 970 000 $ par an pour se débarrasser de ses ordures, a déclaré MacDonald. Si Hampton avait mis en décharge les déchets qu'il a envoyés à l'installation l'année dernière, cela aurait coûté plus d'un million de dollars.

Selon les chiffres de Hampton, la centrale à vapeur a permis à la ville d'économiser des millions de dollars en coûts d'enfouissement au fil des ans.

Le maillot de bain de Michael Phelps

La centrale à vapeur propose des « visites de déchets » pour les écoliers et les adultes qui, selon MacDonald, se sont avérées populaires.

"Je suis très fier de l'usine", a-t-il déclaré. "Je suis content de le montrer."

Les enfants sont très impressionnés par la montagne de déchets sur le sol basculant et par le fait de regarder à travers les caméras de la chaufferie pour regarder des objets brûler et éclater à l'intérieur des incinérateurs infernaux.

MacDonald leur rappelle que les déchets qu'ils ont jetés depuis 1980 ont servi à tester l'aérodynamique de la navette spatiale, à explorer Mars, à construire un habitat lunaire gonflable et même à aider le nageur Michael Phelps à remporter des médailles d'or aux Jeux olympiques d'été.

Les Speedos hydrodynamiques de Phelps ont été testés dans une soufflerie.

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