本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
《巴尔的摩太阳报》最近刊登了一篇文章,内容是关于马里兰州对新发电厂的需求以及一项利用垃圾作为一些新发电设施燃料的提案。这篇文章的重点显然应该是公用事业公司如何为新建设融资。但是,在文章的开头,它强调了围绕垃圾发电作为“绿色”能源的积极辩论。《文章》中写道:
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关于计划在巴尔的摩海滨一块空置的棕色地块上建造的发电厂是否真的“绿色”和“可再生”,存在一些疑问。能源答案公司建造的发电机将燃烧原本要被送往垃圾填埋场的垃圾。它会将二氧化碳和其他非天然物质排放到空气中。其支持者表示,它比燃煤电厂更清洁,并将节省大量垃圾填埋场空间。
以下是我们撰写的一篇关于垃圾发电及其污名化声誉的文章。
收集垃圾,焚烧它,然后发电。这项技术称为垃圾发电,它利用我们的废物流来发电,这种电可能比今天美国平均每千瓦时 (kWh) 产生的电更清洁。垃圾成山变成能量成堆。但是,这种国内可再生资源能否超越其“肮脏”的名声,成为美国电力供应的更大部分?
欧洲国家已经接受了垃圾发电 (WTE) 作为减少垃圾填埋场增长以及对进口燃料依赖的一种方式。今天,欧洲正在运行约 400 座垃圾发电厂,使用城市固体垃圾作为其主要燃料来源。仅在丹麦,目前就有29 座垃圾发电厂在运行,还有10 座正在建设中。在瑞典,克里斯蒂安斯塔德市在短短十年内基本上摆脱了对化石燃料的依赖,方法是用该市自己的垃圾取代这些能源。
在美国,只有86 座工厂使用城市固体垃圾作为燃料。这些设施处理的垃圾量正在下降——从 2006 年到 2008 年下降了7% 以上。而且很少有新的设施被讨论。
为什么美国如此落后?
从表面上看,在美国寻找可再生和国内能源资源的过程中,垃圾发电看起来像是一个可行的选择。今天的垃圾发电技术是安全的——假设您可以将进入燃料(垃圾)中的有害物质(如电池)分离出来。在倾倒费较高的地区——主要是主要都市区——这些设施在没有政府补贴的情况下也可以在经济上可行。
如果在全国范围内部署,垃圾发电设施可以将每年丢弃的超过 2.5 亿吨材料的体积减少高达 90%。如果燃烧得当,剩余的 10% 将主要是惰性灰烬。如果安装了适当的过滤系统,垃圾发电设施可以达到甚至超过联邦空气排放标准。但是,尽管具有这些积极的环境属性,焚烧垃圾的概念似乎无法摆脱其在美国“肮脏”的形象。
在德克萨斯州奥斯汀,垃圾发电 30 多年来一直是一个“肮脏”的词。1984 年,选民授权债券资金用于在该市边缘建造一座垃圾发电厂。但是,来自环保活动家的强烈反对以及由此导致的失控的项目成本导致了一场摊牌,这场摊牌将在8年后扼杀该项目。这场磨难造成的恶感至今依然强烈。即使面对 30% 的可再生能源要求(垃圾发电符合条件),奥斯汀市政府和当地公用事业公司(奥斯汀能源)也没有认真考虑任何垃圾发电提案。相反,城市居民主要从西德克萨斯州的风力发电场获得可再生能源。他们很快将从位于奥斯汀以东数百英里的100 兆瓦生物质能设施购买电力,该设施将燃烧木片(而不是垃圾)。
东海岸则上演了不同的故事——这里倾倒费高昂,可用于新建垃圾填埋场的土地有限。1984 年,当奥斯汀人在争论垃圾发电厂的环境效益(和成本)时,巴尔的摩居民正在庆祝该市自己的垃圾发电厂的开业。垃圾和能源系统公司 (RESCO) 设施至今仍在运营——并且在没有政府补贴的情况下盈利——每天处理约 2,250 吨垃圾。该设施产生的电力足以供 40,000 户家庭使用,并为当地商业建筑供暖和制冷提供蒸汽。据 RESCO 员工称,由于发电设施的严格排放要求,这座免分类设施也改善了当地的水质。
那么,为什么这些经历如此不同呢?
经济和土地可用性在奥斯汀和巴尔的摩的决策中发挥了重要作用。但是,这些经验也表明,垃圾发电的形象问题可能成为一个重要的障碍。即使在有利的经济条件下,其“肮脏”的污名也已经并将可能继续阻止这项技术在美国的扩展使用。除非美国人厌倦了为新的垃圾填埋场腾出空间,否则这个国家的垃圾山不太可能变成能量堆。而垃圾仍将是一种未开发的国内可再生能源。
图片来源
1. Vestforbrænding 的垃圾起重机照片,由 Vestforbrænding 提供,并使用知识共享许可。
[本文最初于 2010 年 12 月 16 日发表在《大众科学》的客座博客上]