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把塑料垃圾烧掉发电真的好吗?

一条输送带将混杂的各种塑料送往光学分类机。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

一条输送带将混杂的各种塑料送往光学分类机。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:ELIZABETH ROYTE 编译:蔡雅铃):许多垃圾处理业者肯定这种做法,不过焚化和其他「垃圾转换能源」计划都可能对环境造成危害。

当塑料垃圾大举来袭,如果我们不想看到这些玩意儿勾挂在树枝上,漂浮在海洋环流里,或是塞满海鸟和鲸鱼的胃,到底该怎么做?

世界经济论坛(World Economic Forum)发布的一份报告指出,塑料的制造量预计在未来20年将倍增。 与此同时,塑料的回收率却停滞不前,欧洲约为30%,美国仅达9%,许多开发中国家更是接近0%或完全没有进行回收。

今年1月,包含爱克森石油(Exxon)、陶氏化学(Dow)、道达尔(Total)、壳牌(Shell)、雪佛龙菲利普斯(Chevron Phillips)、宝侨(P & G)等许多石油化学和消费品企业,组成了一个叫做「 终结塑料废弃物联盟」(Alliance to End Plastic Waste)的集团,承诺在5年内拨款15亿美元来处理这个问题。 他们的目标是资助替代材料和传送系统,加强回收计划,以及推广将塑料转成燃料或能源的科技,但这个做法较具争议。

精密的焚化炉焚烧塑料和其他都市废弃物时,能产生足够的热和蒸气来转动涡轮机叶片为当地电网产生电力。 欧盟因为限制有机垃圾的掩埋,他们已经把将近42%的垃圾烧掉;美国则是12.5%。 世界能源会(World Energy Council)这个代表一系列能源科技与来源的联合国立案组织认为,垃圾转制能源(waste-to-energy)这个行业在未来几年可能会持续成长,特别是在亚太地区。 中国现有大约300座垃圾转制能源厂在运作,另外还有数百座在筹备中。

「一旦像中国这样的国家纷纷关门拒收外国的垃圾,而负荷过重的回收工业又赶不上塑料污染危机升高的速度时,」绿色和平组织的约翰. 欧塞瓦(John Hocevar)说:「焚化这种方法,会愈来愈被推广为轻松的替代方案。 」

用垃圾发电

燃烧塑料垃圾来获得能源听起来很合理:毕竟塑料是由碳氢化合物构成的,和石油类似,但比煤的能量密度高。 不过还是有一些障碍阻止燃烧垃圾的大幅扩展。

首先,为垃圾转制能源厂选址和为掩埋场选址一样,都很困难:没有人想住在每天可能有好几百辆载满垃圾的卡车造访的厂区旁边。 通常这种工厂最后会盖在低收入小区,美国自1997年以来也只新增了一座焚化炉。

垃圾转制能源厂的建造和营运也很昂贵,所以这里倾倒垃圾所收取的费用通常比掩埋场还要高。 而且因为工厂的运转在垃圾流量稳定时效率最好,业者往往需要从很遥远的地方进口垃圾回来。

大型工厂的确能生产可供数万户家庭使用的电力,不过有研究显示,回收废弃物时可以减少提炼化石燃料制作新塑料,这个过程省下来的能源,比烧掉塑料垃圾和其他家庭垃圾所产生的能量还要多。

最后,垃圾转制能源可能会排放低浓度的有毒污染物,如戴奥辛、酸性气体和重金属等。 虽然最新的工厂会使用精密的除尘器、集尘器和过滤器来捕捉这些化合物,不过诚如世界能源会在2017年的一份报告里措辞谨慎的说明:「只有在焚烧场正确运转及控制排放的情况下,这些科技才能发挥作用。 」

有些专家忧心那些缺乏环境法规或执法不严的国家,可能会想在排放控制上省钱,焚化炉因此变成温室气体的固定生产源。 美国的垃圾焚化炉在2016年就排放了等同于一千多万公吨的二氧化碳,其中半数以上是来自焚化塑料。

除了焚化炉还有其他方法吗?

另一种将垃圾转制成能源的方法是透过气化作用(gasification),在这个过程里塑料会在接近无氧的状态下(如此便不会形成如戴奥辛和呋喃〔furan〕之类的毒物)被高温熔化。 这个方法会产生一种可用来点燃涡轮的合成气体。 不过由于天然气价格便宜,所以采用气化的工厂并不具竞争力。

目前另一个较吸引人的技术是热解作用(pyrolysis),在这个过程里塑料被碎化后再熔化,使用比气化方法更低的温度和更少的氧气量。 加热会把塑料聚合物裂解成较小的碳氢化合物,然后可用来精制成柴油,甚至是其他石化产品,也包括新的塑料。 (终结塑料废弃物联盟里也包含从事热解的公司。 )

美国现在有七座相对较小的热解工厂,有些还在演示阶段,而这个技术似乎正往全世界扩展,使用的设备在欧洲、中国、印度、印度尼西亚和菲律宾都有。 美国化学理事会(American Chemistry Council)估计全美国能维持600个热解厂运转,每天可处理27公吨塑料,全年总计约590万空吨,这样的处理量比美国目前生产的3100万公吨塑料垃圾量的五分之一还低。

热解能处理多数机械式回收业者无法处理的薄膜、囊袋和多层材质之类的塑料,创建塑料转制燃料公司「Renewlogy」的普立扬卡. 巴卡亚(Priyanka Bakaya)说。 而且她还说,除了「极少量的二氧化碳」,并不会产生有害污染物。

在另一方面,批评者认为热解是昂贵又不成熟的技术,新创公司在这几年来来去去,没有一间有办法达到污染控制界限,或技术和财务目标。 而且,利用化石燃料制造柴油还是比用塑料垃圾来得便宜。

塑料垃圾燃料是再生能源吗?

从塑料制造出来的燃料是再生(renewable)能源吗? 根据「国家奖励可再生能源和效能数据库」,美国有16个州将包括塑料在内的城市固体废弃物视为可再生燃料。 不过再生的意义对塑料和对木材、纸类或棉花并不同。 塑料不是靠阳光成长,我们利用地底抽出来的化石燃料制造出塑料,而这个过程中每一个步骤都可能造成污染。

欧盟则是只把城市固体废弃物中的生质部分视为可再生资源,但不论欧盟怎样计算碳排放,在焚化炉中燃烧塑料和其他废弃物来产生燃料,都与欧盟在2015年采纳的「循环经济」(circular economy)目标有所抵触, 该目标是让使用的资源维持愈久愈好,并且呼吁在2030年以前让所有的塑料包装材料可被重复使用、回收、或分解。

「把化石燃料从地底被取出来,做成塑料,然后再把塑料烧掉发电,这样的过程显然不具循环性,而是单向的过程。 」致力宣传循环经济成果的艾伦. 麦克阿瑟基金会的罗伯. 奥索默(Rob Opsomer)说。 不过奥索默补充说,如果热解的产物成为如耐久型塑料等优质新材料的原料,它是可以被视为循环经济的一部分。

零垃圾的提倡者担心任何将塑料垃圾转成能源的方法,在降低对新塑料产品的需求方面毫无作为,对缓和气候变迁甚至更糟。 「推展这些方法会分散掉大众对真正解决方法的关注。 」焚化炉替代方案全球联盟(Global Alliance for Incinerator Alternatives)的倡导者克莱儿. 阿尔金(Claire Arkin)说,真正的解决办法要让人更少使用塑料,并且更常重复使用和回收。




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