estudio y caracterización de un plasma de microondas a presión ...

Introducción
gas se encuentra a una temperatura considerablemente alta, superior a los 10.000 K en la
mayoría de los casos. Pero esta temperatura no se consigue mediante combustión sino
por mecanismos de difusión, colisiones y radiación. Esta es la gran diferencia entre los
plasmas térmicos y los incineradores tradicionales, en los que la energía se obtiene por
medio de una combustión para la cual es imprescindible un aporte de alrededor del 150%
de aire extra. Los plasmas térmicos resultan, por tanto, más eficaces en la labor de
incineración de residuos.
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Por otro lado, un plasma no-térmico es un gas parcialmente ionizado en el cual la
temperatura cinética de los electrones es considerablemente mayor que la de los iones y
las moléculas del gas, de tal forma que el gas puede encontrarse incluso a temperaturas
próximas a la ambiente, mientras que los electrones poseen temperaturas cinéticas en
torno a los 15.000 K. En estos plasmas no hay equilibrio térmico entre las distintas
especies que lo componen. Este hecho es precisamente lo que le confiere especiales
características para ser utilizado en la destrucción de compuestos contaminantes, pues la
mayor parte de la energía se utiliza en crear especies químicamente activas más que en
calentar el gas. Se soluciona así el problema de confinamiento, inherente a la
incineración mediante plasmas térmicos, derivado de la alta temperatura del gas que
requiere un reactor suficientemente grande y resistente para soportar en su interior las
reacciones producidas.
Dos ventajas principales de los plasmas son las que permiten a los plasmas
competir con los métodos de eliminación de residuos ya establecidos, los cuales se
tornan ineficaces ante el crecimiento de la producción y la rigurosidad de los límites de
contaminación impuestos por los gobiernos [20, 21]; en primer lugar, la focalización de
la energía, pues prácticamente el 100% de la energía suministrada se emplea en la
ionización del gas evitando así efectos colaterales derivados del excesivo calentamiento
del recipiente contenedor de la reacción o del dispositivo acoplador de energía. Y en
segundo lugar, la formación en el interior del plasma de radicales, que favorecen las
reacciones de ruptura de las moléculas contaminantes.
Algunos de los sistemas de plasma más utilizados en la eliminación de VOCs se
describen a continuación.