作者:李傳福 史湘綺
在當今世界,隨著人口的增長和城市化進程的加快,垃圾處理成為了一個全球性的問題。其中,廚余垃圾因其高有機物含量而被視為一種潛在的能源寶庫。英國研究人員已經開始修建專門利用剩菜剩飯等廚余垃圾的發電廠,為垃圾發電開辟了新的思路。
廚余垃圾發電的原理基于厭氧消化技術,這是一種將有機廢棄物轉化為能源的過程。廚余垃圾被輸送到巨大的發酵罐中,這些發酵罐類似于農村的沼氣坑,也被稱為超級“牛胃”。在發酵罐中,廚余垃圾與水混合,形成流體狀。發酵罐中的微生物,主要是甲烷細菌,吞食廚余垃圾中的有機物,并排放出可以燃燒的甲烷氣體,即沼氣。這些甲烷氣體熱值大,可燃性好,可以直接用于燃燒發電,或輸送給其他工廠作為燃氣。廚余垃圾在進入發酵罐之前需要進行高溫消毒,以確保發酵罐中的微生物安全。發酵過程中,一些不能被微生物消化的有機物沉淀成為淤泥,這些淤泥富含營養物質,經過無害化處理后,可以用作有機肥料。
英國已經建立了全球首個全封閉式廚余垃圾發電廠,預計未來還將新建約100座類似的商業垃圾處理廠。這些發電廠將使得數百萬英國家庭能夠使用上來自廚余垃圾發電廠的電能。此外,美國的研究表明,食物垃圾和食物加工廢物流在廢物轉化為能源技術中的利用有所增加,展示了通過厭氧消化技術處理食物垃圾的潛力。
廚余垃圾發電不僅能有效減少垃圾填埋帶來的環境問題,還能減少溫室氣體排放。根據綠色和平組織的研究,廚余垃圾處理最有利于溫室氣體減排的操作順序為減少前端食物浪費和廚余垃圾,同時進行垃圾分類和資源化利用,以此獲得的環境效益遠高于選擇恰當的后端處理方式。厭氧消化作為一種處理技術,依舊是全球范圍內的研究熱點,因為它預處理過程簡單,可以產生大量沼氣進行發電,處理周期短,還可以制造肥料等附加產品。
從經濟效益角度來看,廚余垃圾發電同樣具有吸引力。例如,四川大學的一項科學研究顯示,1噸剩飯剩菜可以提煉80到120千克生物煤,這種煤的熱值高于普通電煤,接近標煤。這意味著,剩飯剩菜的能源轉化不僅減少了廢物處理的成本,還能作為一種新型能源創造經濟價值。
在全球可持續發展和能源轉型的背景下,廚余垃圾發電技術展現了其在減少環境污染、降低溫室氣體排放以及提供可再生能源方面的潛力。隨著技術的不斷進步和推廣,未來將有更多的家庭能夠使用上這種綠色能源,為全球可持續發展做出貢獻。中國也在全球能源轉型中扮演著重要角色,積極推動能源轉型,減少碳排放,實現可持續發展。廚余垃圾發電技術的應用,正是這一轉型過程中的一個創新實踐。
來源: 李傳福