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Les épurateurs éliminent les gaz et les particules indésirables des cheminées industrielles avant qu'ils ne pénètrent dans l'atmosphère. Les deux principaux types d'épurateurs - les épurateurs humides et les épurateurs à sec - peuvent réduire jusqu'à 90% des émissions qui contribuent au smog et aux pluies acides. En 2005, l’Environmental Protection Agency (EPA) a exigé une réduction de 57% des émissions de dioxyde de soufre et de 61% des émissions d’oxydes d’azote des centrales électriques d’ici à 2015.
Ce que les épurateurs enlèvent
L’EPA estime que plus de 65%, soit 13 millions de tonnes par an, de dioxyde de soufre aux États-Unis provient des services publics d’électricité - 93% des centrales à charbon. Une étude de l'EPA menée en juin 2008 auprès de centrales thermiques au charbon a révélé que 209 000 mégawatts sur une capacité de 329 000 mégawatts, soit 63,5%, étaient dépourvus d'épurateurs. La combustion du charbon pour produire de l'électricité libère du dioxyde de soufre, de l'oxyde d'azote et du dioxyde de carbone, ainsi que des métaux tels que le mercure. Les particules de soufre peuvent être partiellement éliminées avec des épurateurs. Les premiers épurateurs datant de 1967 convertissent le soufre emprisonné en boues et en déchets solides. Les épurateurs plus récents peuvent recycler les déchets sous forme de poudre sèche pour la fabrication de panneaux muraux et d’autres produits de construction commerciaux. L’EPA estime que seulement 30% de ces déchets sont recyclés, le reste étant déversé dans des décharges.
Épurateurs humides
Les laveurs humides forcent les fumées polluées à passer à travers une boue de calcaire humide qui emprisonne les particules de soufre. Ces types d'épurateurs peuvent être utilisés pour contrôler les particules inférieures à 10 micromètres ainsi que les gaz inorganiques tels que le dioxyde de soufre, l'acide chromique, le sulfure d'hydrogène, l'ammoniac, les chlorures et les fluorures. Des épurateurs humides peuvent également être utilisés occasionnellement pour contrôler les composés organiques volatils (COV). Le solvant épuisé est ensuite éliminé d’une manière approuvée pour l’environnement. Les laveurs à effet Venturi sont des laveurs humides qui poussent les gaz émis à travers une solution liquide, mais à une vitesse supérieure pour atomiser le liquide de lavage et éliminer plus efficacement les polluants. L'épuration par condensation provoque la condensation des polluants et leur élimination facile. Les laveurs à plaques à impact poussent les émissions dans une chambre verticale avec de l'eau s'écoulant sur les côtés de la chambre pour piéger les particules de soufre. La plupart des centrales électriques au charbon équipées d'épurateurs utilisent un système d'épuration humide.
Laveurs secs
Les épurateurs à sec ont une efficacité supérieure à 90% pour éliminer le dioxyde de soufre dans les bonnes conditions, mais ils sont limités aux centrales de petite à moyenne taille d'environ 200 MW. Sur les 120 000 mégawatts d'énergie générés par les centrales au charbon avec épurateurs, seuls 16 200 mégawatts proviennent d'installations utilisant un système d'épuration à sec. L'utilisation de cette technologie présente certains avantages, notamment un faible coût d'élimination des déchets et une faible consommation d'eau. Les autres contaminants traités par les laveurs à sec comprennent les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), l'acide fluorhydrique (HF), l'acide chlorhydrique (HCL) et les métaux lourds.