俄罗斯彼尔姆国立科研理工大学理工学院的科学家开发出一项创新技术,能够将有机废弃物转化为安全的固体生物燃料。该技术有望在减少环境污染的同时,提供一种具有实际应用价值的可再生能源形式。
“目前,大多数城市固体废弃物(MSW)处理设施主要关注于回收二次原材料。然而,在分类之后,仍有大量成分具有能源潜力,例如纸张、聚合物、木材和纺织品。如今,高达65%至93%的可回收废弃物最终被填埋,其中食物和植物废弃物占城市固体废弃物的25%至40%。这些有机废弃物在填埋场分解时产生的温室效应,比热处理方式高出21至25倍。”彼尔姆理工大学环境保护系副教授、合理自然管理与自然工程技术实验室初级研究员斯捷潘·波利亚戈夫(Stepan Polygalov)表示,“我们提出的技术能够有效减少甲烷排放,并降低对传统化石燃料的依赖。”
与现有技术不同,彼尔姆科研团队开发的工艺能够实现更彻底的废弃物回收,使废弃物总量减少约30%。该技术还能有效分拣出所有危险成分,包括聚氯乙烯(PVC)塑料和电池等。因此,所制得的固体生物燃料在使用过程中无需额外预处理,燃烧时对环境几乎不产生负面影响。
该技术的具体流程包括将城市固体废弃物按尺寸分为小颗粒(小于80毫米)和大颗粒两部分,并分别进行分类处理。从大颗粒部分中分拣出可回收的二次原料和塑料进行再加工,同时筛选出可作为生物燃料原料的生物质成分,包括食品废弃物、植物废料、废纸、天然织物和木材等。这些生物质成分随后被破碎至40毫米以下并进行干燥处理。小颗粒部分进一步细分为20–80毫米和0–20毫米两个级别。从20–80毫米部分中分离出生物质并干燥,而0–20毫米部分则用于提取压载物和危险材料(如电池),后者随后被送往专门设施进行中和、处置或填埋处理。
最终制得的生物燃料为均匀的粉碎产物,可单独使用,也可作为辅助燃料与固体天然燃料混合,用于能源密集型工业过程。该技术有望广泛应用于火力发电、水泥生产及冶金行业。据研究人员介绍,这种生物燃料不仅成本趋近于零,其性能也不逊色于传统燃料。与化石能源不同,该类固体燃料被视为碳中性能源,有助于降低整体碳排放。
“我们的技术能够最大程度地挖掘废弃物的资源潜力,减少填埋量,从而显著降低对环境的负面影响。此外,它符合碳中和标准,对气候的影响极小。”该项目的科学负责人、彼尔姆理工大学副校长兼科技创新负责人、技术科学博士弗拉基米尔·科罗塔耶夫(Vladimir Korotaev)教授解释道,“处理生物废弃物的方法本质上是一种模拟自然循环的过程——在技术处理中形成的物质,最终将以与自然降解相似的方式回归环境。”