垃圾进,能源出:将垃圾转化为生物燃料

用废弃物制造生物燃料既能赚钱,又合乎情理

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埃德蒙顿是加拿大的主要石油城市,也是阿尔伯塔省的首府,该省拥有加拿大大部分的油砂。 考虑到将这种泥土和重油混合物转化为更易用的石油产品的成本,该省对替代燃料并不热衷。 然而,2012年埃德蒙顿将迎来一家由Enerkem拥有的化工厂,该工厂每年将把垃圾转化为3600万升乙醇和甲醇。

Enerkem的联合创始人兼首席技术官埃斯特班·乔内特(Esteban Chornet)说:“废弃物作为生物燃料的原料有许多优势。”乔内特曾是美国国家可再生能源实验室的工程师。“它在物流上是可获得的,并且价值很低,甚至可能是负值。”

垃圾转化为燃料可能是解决两个紧迫问题的答案——减少世界对化石燃料的依赖,以及替代将垃圾填埋的处理方式。 事实上,北美每年产生的4.68亿公吨垃圾可以提供470亿升乙醇——或大致相当于玉米生产的乙醇量,目前玉米乙醇供应美国汽油需求的10%。

Enerkem公司采用城市固体废弃物中的“绒毛”——未回收的塑料、纺织品和木材,或农业或林业的残余物——对其进行气化,并使用催化剂和水,通过多个化学步骤将气体转化为乙醇或其他产品。 其他公司,例如Wheelabrator,只是强化气体并直接燃烧以产生电力——尽管这可能会导致有毒化学物质(如二恶英)的排放——或者采用额外的复杂化学步骤。 例如,佐治亚州的Range Fuels公司也曾尝试气化纸浆和造纸行业的废弃物,并将其直接转化为乙醇,但在完善其催化剂方面遭遇失败。 化学工程师乔内特指出:“大自然并没有赋予我们那种将合成气转化为乙醇的选择性。”乔内特于2000年创立Enerkem公司,旨在利用林业残余物制造燃料,其灵感来自他在西班牙马略卡岛的父亲,他的父亲在1930年代通过燃烧锯木厂的木材废料来发电。

同样,BlueFire Ethanol通过使用硫酸释放垃圾中的纤维素,然后添加酶和微生物将其发酵成燃料,从而将废弃物转化为乙醇。 Coskata, Inc.自2009年以来一直拥有一家大型示范工厂,该工厂使用微生物将气化废弃物转化为乙醇,并认为乙醇应该仍然是“主要的Renewable liquid fuel”,因为生物质(或废弃物)可以很容易地转化为乙醇——尽管开发该技术需要补贴。 Coskata的首席营销官兼政府事务副总裁韦斯利·博尔森(Wesley Bolsen)说:“与让我们的孩子在海外身处险境相比,花费少量资金来减少我们对石油的依赖简直是微不足道。”

与用农作物生产乙醇相比,用废弃物生产乙醇的环境效益显而易见:它减少了对垃圾填埋的需求,并减少了温室气体排放。 而且,只要垃圾生物燃料的成本低于其另一个竞争对手——垃圾填埋场,它们就不需要与燃料在成本上竞争。 这就是Waste Management, Inc.投资于众多此类垃圾发电公司的原因,其中包括Enerkem。 乙醇制造商——以及炼油商——瓦莱罗能源公司(Valero Energy Corp.)也投资了Enerkem。 诸如Ineos Bio之类的公司正在将垃圾转化为其他化学品,例如塑料。 Ineos业务经理丹·卡明斯(Dan Cummings)说:“本质上,我们在垃圾进入垃圾填埋场之前就[与垃圾]相交了,垃圾在那里只会增加已经从那里产生的甲烷气体。”

最终,用垃圾制造燃料仍然是一个很有前景的机会——只要像埃德蒙顿和密西西比州庞托托克附近的三河垃圾填埋场那样,将垃圾预先分类为各自的组成部分。 2013年,Enerkem计划在那里也开设一家工厂,这得益于美国农业部和能源部提供的1.3亿美元纳税人资金。 该工厂每天将把300公吨的原始绒毛转化为3600万升乙醇。 乔内特说:“乙醇业务是一个非常巨大的市场机会。” “您可以将其放置在整个北美的炼油厂中。 如果生产成本更低,您可以将其替代玉米乙醇。”

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