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环保新方法:把垃圾变成能源

作者: 浏览数: 关键词: 新方法 垃圾 能源 环保

利川水、热能和高压,热解聚处理技术可以将动物内脏等有机废物转变成燃油和其他化学产品。

把垃圾变成燃油

只用有机垃圾作原料,生产出极具价值的产品,这不是新的骗局,而是位于美国密苏里州的一座造价2500万美元的废品加工厂的职能。2003年末工厂开工,它由美国农业巨头康家公司和一家技术开发公司联合创办。康家公司每天要宰杀大量的鸡和其它动物,公司计划每天将200吨动物内脏倾倒进一个大罐子里,然后将这些有机垃圾运到处理厂,经过热解聚工艺处理,出现在工厂另一端的是500桶家用燃料,还有足够运作整个工厂的天然气以及11吨可以制造化肥的浓缩矿物质。

“热斛聚技术”是伊利诺伊州微生物学家保罗·巴斯基斯发明的一项专利技术,可以应用于几乎所有含有碳元素的原料。与用玉米粉制造乙醇不同,热解聚技术模仿的足地球把有机物转变成石油的过程,只是整个进程缩短了。在从前的废品处理技术中,人们总是试图把水从废料中压榨提取出来,该技术却依靠水来加速处理过程。

从理论上讲,热解聚工厂可处理的范围从废旧汽车轮胎到动物粪便,从废纸到医疗垃圾。这利·工厂可以推广到全世界,因为不论在哪里,它的原料都十分充足。或许,它可以解决人类对石油不断扩大的需求。

尽管还只是一项尚处在初步实践阶段的新技术,但支持者们相信不久之后这样的工厂就会遍布全球。目前,美国联邦政府,天然气技术协会以及许多私人投资者都对该项目充满兴趣。美国贝尔实验室的前任总监安德里亚森相信,热解聚技术将为美国能源供给翻开全新的一页。

模拟大自然的神力

巴斯基斯是一位微生物学家和发明家,许多年来,他一直在探索将有机废物转化成石油的途径。随着科技的发展,他也在不断改良自己的设计,他随时关注生物化学和物理学领域的最新研究,并广泛吸收借鉴。他的研究吸引了很多投资人,他们愿意把理论变为实践。

巴斯基斯将目光投向一个理论上行得通但从未取得商业成功的领域,那就是利用热量将有机垃圾降解为最基本的成份。与其他学者不同,巴斯基斯更看重水在整个过程中的作用,他发明创造出一种新的降解工艺,与前人的处理方式相比,只需要更少的热量、更低的气压和更短的时间。

在康家公司的废品处理厂里,一号有机垃圾处理炉的温度可达260摄氏度,压力为41个气压,有机物在这个“高压锅”里“蒸煮”的时间不超过半小时,就可以完成把脂肪分解为脂肪酸,把蛋白质分解为氨基酸的最初步骤。随后这些原料进入第二个处理阶段,来自“高压锅”的流体迅速减压,并分成两部分。主要成分流向第二阶段反应炉,水蒸汽则通过管道返回第一阶段的反应炉,为接下来要处理的垃圾预热。在第二阶段的反应炉中,继续利用较高的温度分解有机物的分子链,并不断吸取混合物中分子量较小,结构较简单的物质。这些物质在高温高压下首先变成气体,并通过管道进入蒸馏水槽。在这里它们被分离提纯,分隔为甲烷等气态碳氢化合物、比重小于水的轻油和比重大于水的重油。经过这一处理过程,剩余的是固体碳和一些可用于化肥生产的矿物质混合体。

生产出来的可燃气体就地利用,用于反应炉的加热,水也在经过灭菌处理后循环利用。轻油和重油经过进一步蒸馏,分离为汽油、煤油等轻型燃料和用于化学品生产的石脑油;碳可以用来生产印刷颜料。有机原料中15%的能量在处理过程中消耗掉了,但剩余的85%能量储存在高利用率的产品中。

足以改变未来的技术

该项目不仅吸引了私人投资者,美国能源部和环保部门也资助1200万美元,帮助建设康家公司的废品处理厂。公司对项目拥有足够的信心,已经在阿拉巴马州的工厂附近买下地皮,着手建立第二座同类工厂。

热解聚技术足以改变世界和未来。它的原料来源广泛,从比较容易处理的汽水瓶等简单塑料制品,到诸如聚氯乙烯这样难以降解的物质。从前,人们利用简单的焚烧手段对付聚氯乙烯,但它燃烧时产生的二恶英对环境危害相当大;而利用热解聚技术,处理工序中的氯元素与水中的氢元素结合,生成盐酸——种应用广泛的化学产品。热解聚技术还可以处理目前在欧洲堆积如山的牛骨——因为疯牛病的威胁,各国禁止把动物骨骼磨制成骨粉喂给其它动物。

当然,热解聚技术最有价值的产品还是可用作石油替代品的燃料。目前,在美国国家财政和政策的支持下,热解聚处理厂生产石油的价格约为每桶J5美元,远低于国际市场的原油售价。巴斯基斯相信在技术成熟之后,燃料产品的生产成本可以降至每桶6至8美元。在以后的数十年中,热解聚处理工厂有望有效降低美国对进口石油的依赖。同时,因为处理过程中大部分能量都保留在产品中,而不像传统的焚烧处理方式那样全部转化为热量,热解聚技术可以有效地缓解全球变暖和温室效应。

但现在,热解聚技术还无法真正改变世界,因为仅有一个实践者是远远不够的,我们期待着成千上万座这样的工厂在世界各地出现的那一天。

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