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用剩饭发电!厨余垃圾的“变形记”

来源:科普中国  发布时间:2024-12-16  浏览:108

在当今世界,随着人口的增长和城市化进程的加快,垃圾处理成为了一个全球性的问题。其中,厨余垃圾因其高有机物含量而被视为一种潜在的能源宝库。英国研究人员已经开始修建专门利用剩菜剩饭等厨余垃圾的发电厂,为垃圾发电开辟了新的思路。

厨余垃圾发电的原理基于厌氧消化技术,这是一种将有机废弃物转化为能源的过程。厨余垃圾被输送到巨大的发酵罐中,这些发酵罐类似于农村的沼气坑,也被称为超级“牛胃”。在发酵罐中,厨余垃圾与水混合,形成流体状。发酵罐中的微生物,主要是甲烷细菌,吞食厨余垃圾中的有机物,并排放出可以燃烧的甲烷气体,即沼气。这些甲烷气体热值大,可燃性好,可以直接用于燃烧发电,或输送给其他工厂作为燃气。厨余垃圾在进入发酵罐之前需要进行高温消毒,以确保发酵罐中的微生物安全。发酵过程中,一些不能被微生物消化的有机物沉淀成为淤泥,这些淤泥富含营养物质,经过无害化处理后,可以用作有机肥料。


英国已经建立了全球首个全封闭式厨余垃圾发电厂,预计未来还将新建约100座类似的商业垃圾处理厂。这些发电厂将使得数百万英国家庭能够使用上来自厨余垃圾发电厂的电能。此外,美国的研究表明,食物垃圾和食物加工废物流在废物转化为能源技术中的利用有所增加,展示了通过厌氧消化技术处理食物垃圾的潜力。

厨余垃圾发电不仅能有效减少垃圾填埋带来的环境问题,还能减少温室气体排放。根据绿色和平组织的研究,厨余垃圾处理最有利于温室气体减排的操作顺序为减少前端食物浪费和厨余垃圾,同时进行垃圾分类和资源化利用,以此获得的环境效益远高于选择恰当的后端处理方式。厌氧消化作为一种处理技术,依旧是全球范围内的研究热点,因为它预处理过程简单,可以产生大量沼气进行发电,处理周期短,还可以制造肥料等附加产品。

从经济效益角度来看,厨余垃圾发电同样具有吸引力。例如,四川大学的一项科学研究显示,1吨剩饭剩菜可以提炼80到120千克生物煤,这种煤的热值高于普通电煤,接近标煤。这意味着,剩饭剩菜的能源转化不仅减少了废物处理的成本,还能作为一种新型能源创造经济价值。

在全球可持续发展和能源转型的背景下,厨余垃圾发电技术展现了其在减少环境污染、降低温室气体排放以及提供可再生能源方面的潜力。随着技术的不断进步和推广,未来将有更多的家庭能够使用上这种绿色能源,为全球可持续发展做出贡献。中国也在全球能源转型中扮演着重要角色,积极推动能源转型,减少碳排放,实现可持续发展。厨余垃圾发电技术的应用,正是这一转型过程中的一个创新实践。