將垃圾轉變為可用能源的想法早在幾十年前就已經出現。而現在,人們出于能源安全與氣候變暖的擔憂,加上處理全球垃圾的成本逐漸上升,促使過去用于處理醫療廢物等危險垃圾的方法——垃圾氣化(gasification)——將可能用于處理生活垃圾。
據環境新聞網(ENN)報道,目前已經有許多公司、研究團體致力于垃圾的氣化,將生活垃圾轉變為能源。垃圾氣化的倡導者宣稱,該過程幾乎不會產生任何危害氣體排放。
美國馬薩諸塞州(Massachusetts)沃莎姆(Waltham)的IST能源公司專門從事垃圾轉化能源工作。公司首席執行官斯圖亞特·哈伯(Stuart Haber)表示:“垃圾將從‘債務’變為‘資產’,在產生垃圾的地方就可以提供一種清潔能源資源。”
但反對者警告氣化過程遠非清潔,其能源利用、尾氣排放根本不算環保。
垃圾如何變能源?
氣化及等離子氣化(plasma gasification)都需要在封閉的燃燒室中將垃圾高溫加熱。這種過程發生在幾乎無氧的情況下,垃圾中的有機成分不會燃燒,而是轉變為一氧化碳和氫氣的合成氣(syngas)。該氣體經過濾,化學成分可以被“清洗”掉,從而去除有毒分子和氣體,然后經燃燒產生能量,或轉化為諸如沼氣、乙醇或合成柴油等的燃料。這個過程之后,最后剩下灰塵、過濾器和清洗留下的化學物質,再經處理即可送去掩埋或排入下水道。
過去處理垃圾的方法是通過焚燒爐燃燒產生蒸汽,驅動渦輪機,帶動發電機發電。相比而言,氣化比焚燒一定量的垃圾要產生更多的能量。而且如果在合成氣中添加超高溫電弧等離子體,可以產生更多能量。
等離子氣化是在更高溫的情況下蒸發垃圾,使更多有機廢物氣化,其溫度可達1萬攝氏度,而普通氣化溫度僅為1600攝氏度。等離子氣化技術的另一優點是,高溫不會使垃圾變成細灰,而是玻璃質固體,這種固體理論上可以用作建筑行業里的填充料。
目前氣化垃圾技術的試點廠在美國、加拿大、法國、英國和葡萄牙等國已經建立,其中大部分使用的是等離子氣化技術。日本已有兩家商業化等離子垃圾氣化發電廠。但這些試點氣化廠都集中在處理生活垃圾,而非從中產生能量。
但IST能源公司仍認為氣化試點工廠規模太小。例如,其密閉式非等離子“綠色能源”系統(GEM)每天可處理3噸的城市垃圾,釋放的氣體可產生供一幢容納500人建筑物使用的能量。
盡管全球出現越來越多的垃圾氣化發電廠試點,然而非所有人都對這種環保主義者的“理想”抱歡迎態度。反對者認為,將垃圾氣化的過程并不清潔,而且就能耗和污染排放而言,該過程根本談不上環保,這種方法還可能給浪費的社會風氣“煽風點火”。
氣化過程中,有機物質被高溫加熱時可能產生有毒廢氣。還有人說,氣化垃圾過程中產生的氯氣,可能在等離子氣化的高溫、缺氧情況下導致額外問題。
早期垃圾氣化的探索實踐往往在環保和資金上都具有毀滅性質,氣化垃圾方法一直就遭到詆毀,其中包括德國卡爾斯魯厄(Karlsruhe)的商業性質垃圾氣化發電廠有毒氣體泄漏事故。該廠于2000年被暫時關閉,2004年正式關閉。
反對者還認為氣化仍然會產生二氧化碳。全球焚燒工藝聯盟(Global Alliance for Incinerator Alternatives)的尼爾·唐格里(Neil Tangri)表示,氣化發電廠不過是給焚燒爐鑲了層金邊。他說:“垃圾氣化有個中間過程沒錯,但最終結果還是燃燒。”
還有一個關于垃圾氣化的綠色“證明”問題就是,試點廠站與其它垃圾處理方法相比,在產生能量和最大限度減少溫室氣體排放上的效率到底如何。
波士頓獨立智庫Tellus 研究所(Tellus Institute)最近的一項研究結論是,盡管將每噸垃圾氣化比將其填埋要產生比后者高出5倍的能量,但甲烷重捕系統的填埋方法卻比氣化混合氣燃燒少排放2.5倍二氧化碳。
總之,要實現擺脫垃圾的全面效果還需要一段時間,目前看來,垃圾氣化并非解決垃圾處理和能源問題的靈丹妙藥,只有等時間來揭示答案。