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时间:2017-09-22
 
 
擦过脏东西的废弃卫生纸应该没人想多看一眼,直接打包送给垃圾桶或马桶,但总有科学家擅长物尽其用,竭尽所能将万物分解重构再利用。现在,来自荷兰阿姆斯特丹大学的化学家领全球之先,首度发布了将废弃卫生纸转化成电力的技术经济分析,是一种可以媲美住宅太阳能发电成本的低碳再生能源。研究人员说,这种新型生成方法将能同时解决掩埋场和化石燃料依赖问题。

废弃卫生纸(Waste toilet paper,缩写 WTP)通常不太被视为资产,事实上,多数人都不喜欢考虑它。然而,它其实是丰富的碳源,含有 70%——80% 的干燥纤维素。

平均来说,每个欧洲公民每年可产生高达 10——14 公斤的废弃卫生纸(美国人更多),这些原料积累在一些国家城市的污水过滤器中,比如荷兰。荷兰水利会称,荷兰人每年将 18 万公吨的卫生纸冲进马桶;而欧洲面纸协会估计,全欧洲每年用掉 500 万公吨的卫生纸,荷兰的废水处理厂每筛出 1 吨废弃卫生纸就要额外耗费 70 欧元。

为了解决污水中的废弃卫生纸问题,荷兰人可是动了各种脑筋,比如之前才有企业研发出专利,将有高品质纤维的废弃卫生纸(荷兰人上厕所讲求舒适奢侈的卫生纸)提炼成蓬松纤维原料,转手做为铺路沥青或建筑原料出售。

所以现在,又有荷兰科学家从废弃卫生纸上得到研究真传,让我们在惊奇的同时似乎也不那么意外。阿姆斯特丹大学分子科学研究所教授加迪·罗恩伯格(Gadi Rothenberg)和鲍伯·范德祖瓦(Bob van de Zwaan),提出一种可将废弃卫生纸转换成电力的“两步程序法”:第一步先将废弃卫生纸气化,从气体中除去焦油和水分,留下甲烷、二氧化碳及一氧化碳,第二步再使用高温固态氧化物燃料电池(SOFC)直接将这些高温气体(高达 900℃)转化成电。


▲ 将废弃卫生纸转换成电力的“两步程序法”

团队是基于现实参数值进行研究,评估每 1 万吨废弃卫生纸转换成电力的可行性,在与阿姆斯特丹废物能源公司(afvalenergiebedrijf,AEB)合作后获得了实验计算数据:整体电效率为 57%,与天然气联合循环发电厂相似;单位发电成本(The levelized cost of electricity,LCOE)约为 20.3 美分/kWh,与目前的住宅太阳能电池板设备大致相同。

虽然发电成本低,但这个系统的运行成本偏高,主要是因为装设燃料电池让人吃不消,尚未达到建立这些系统的成本效益。然而,随着燃料电池市场的茁壮发展,以及热力学转换效率高,研究人员预期成本终究会下降。使用这项模型,他们认为,光是转换荷兰的首都阿姆斯特丹 1 年所产生的废弃卫生纸(约 1 万吨),就有可能为 6400 个家庭提供电力,并让污水处理厂节省高达 40% 用于分离卫生纸和水的资源。

项目小组最后得出结论,将废弃卫生纸转化为电力的未来一定会存在。不过,荷兰公司或市政当局尚无意愿进一步投资发展,加迪·罗恩伯格透露,团队正在考虑将这项概念引到海外,“第一个 WTP 电厂很可能会在中国建成。”这项分析研究发布在《能源技术》杂志上。
来源:Technews科技新报

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