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原来这些废物可以制成可再生天然气 它们蕴含着驱动汽车的力量

排泄物无疑是令人恶心的,人们并没有在粪便上投资的兴趣。但美国科罗拉多州的废物处理行业在改造取得了巨大进展,就好似在淤泥中发现了一颗钻石。

图片来源:网络

Persigo废物处理厂位于美国科罗拉多州,它每天都将当地约800万加仑的人类排泄物加工成一种可再生天然气(RNG)——就是人们熟知的沼气,提供给大约40辆货车供给燃料,包括垃圾车、扫路机、自卸货车和公交车。

这听起来很不可思议,但这一切在厌氧反应下成为了可能,分解废物原料中的有机物质,沼气产生,收集后进一步加工升级为可再生天然气,即符合管道外输标准的沼气,可用来供电,供热或当做运输燃料。

一辆自卸货车正在可再生天然气补给站点“加油”。图片来源:The Guardian

人类的排泄物并不是唯一能够生产沼气的废弃物,还有其他的可再生资源,比如填埋的垃圾、食物残渣和动物的粪便都可以使用。美国环境保护署(EPA)表示,化石燃料(比如天然气)被可再生天然气替代后,当地的温室气体的排放量急剧下降。并且在这之前,腐烂的有机废物释放出甲烷直接流入大气,而甲烷本身就是一种温室气体,如今却成为了一种可再生能源。

可再生天然气的实用意义很大,它完全可以替代(化石)天然气。EPA表示,可再生天然气的生产、运输、使用方式都与(化石)天然气遵循同样的原则。EPA认为,废弃物制成的可再生天然气符合其可再生燃料标准,是一种低碳的纤维素生物燃料。

在美国,将废物转变为沼气并不新奇。几十年来,沼气一直被用来加热或驱动发电机、微型燃气轮机。“但据我们所知,截至目前,我们是美国唯一一家为汽车供给天然气燃料的城市废物处理厂。”科罗拉多州的废物处理厂的服务部经理Dan Tonello说,“生产出的可再生天然气并不直接投入使用,是在调节设备进行消毒清洁后,天然气才输入管道。”

该项目为科罗拉多州带来的环境效益十分显著。据城市动力工程师Bret Guillory介绍,“过去工厂直接燃烧掉原生态天然气,并且城市车辆的柴油和汽油消耗量也十分惊人,因此与过去相比,该项目可能为我们减少了60%-80%的温室气体排放量。”

该项目在经过十年的发展后,目前价值约为280万美元,生产并加工出1加仑汽油当量的天然气成本仅约80美分,售价则为1.5美元/加仑。该项目每天生产出约460加仑汽油当量的可再生天然气。

“该项目在七年内就能负担得起自己的花费成本了,”Guillory说,“这投资的回报还不赖。”

可再生天然气的地下管道约有6英里长,将压缩过的天然气从废物处理厂送至城市各个燃料供应站。早在2011年,科罗拉多州就建造了一个压缩天然气供应站。因此基础设施还算齐全,只需将天然气换成可再生天然气即可。

一辆汽车停在科罗拉多州的Persigo废物处理厂等待补给。图片来源:The Guardian

可再生天然气对燃料、电能及热能市场来说,是一个新兴产业。然而其市场还十分有限,美国有数百个沼气项目有待于升级为可再生天然气。

该行业的拥护者们更关心的是尚未开发的巨大潜能。Energy Vision是一个致力于推进实现运输可持续的非政府组织。其统计数据表明,美国目前确定的潜在可再生天然气项目包括。8000个大型农场和奶牛场,17000个废物处理设备,1750个垃圾填埋厂,都是强力候选。但符合管道外输标准的候选者却不到20个。

相比之下,欧盟一直是发展可再生天然气的先锋,其中德国和瑞典的产量一直居高不下。据欧洲沼气协会(EBA)介绍,目前已有15个欧洲国家生产可再生天然气,其中大部分都流通在(化石)天然气管网中。欧洲共有282个可再生天然气工厂,总产量约为13.75亿立方米。在欧洲,可再生天然气主要应用于供热和供电,但是近来用于运输燃料市场势头强劲。2013年,可再生天然气填充站的数量翻了一番,用于运输方面的可再生天然气比例增加到10%。

妨碍可再生天然气在美国进一步发展的障碍到底是什么?

Sustainable America公司的执行董事Jeremy Kranowitz表示,这与美国的基础设施建设不完善有很大的关系,为了启动并运行该项目,需要专门的废弃物供应渠道,也就意味着需要签订长期的合同和一定的融资能力。“还有一点就是,人们并没有在粪便上投资的兴趣。”Kranowitz说。排泄物无疑是令人恶心的,很难说服那些更熟悉(化石)天然气的大部分投资者。

在交通运输领域,燃料补给站点和管道分布的地点非常关键。例如,农场能够依靠动物粪便生产出大量沼气,但无法向距离较远的汽车输送。供电方面,价格差比较令人头疼。“美国有些州的电价高一些,那可再生天然气的竞争力就强一些,但有些州的电价较低,它就没有了吸引力。”

在科罗拉多州的韦尔德县北部,Heartland沼气设备是目前世界上最大的联合厌氧消化池项目,拥有六个容量为170万加仑的储罐,装满了废气食物和牛粪。

A1 Organics公司是Heartland的合作伙伴,专门负责收集科罗拉多州当地餐馆、杂货店和分销公司食物残渣,包括变质、过期的或不合格召回的食物。“我们每天的任务是提供约140000加仑的食物残渣。”副总裁Bob Yost说。

AgEnergy USA公司是Heartland的开发商之一,该公司的董事长James Potter表示,虽然可再生天然气的价格要比(化石)天然气高,“但是与其他可再生能源相比,它的价格非常具有竞争性的,因为可以一天24小时不停生产,且不受天气(太阳、风)的影响,这对能源行业而言是一个优势。”

Energy Vision最新统计数据显示,废物转化的可再生天然气项目每年可替代运输用的70亿加仑柴油,相当于400万辆车的燃油消耗,除此之外还提供了7000个新岗位。

(编译:江帆)

来源:卫报

原标题:Power to the poop: one Colorado city is using human waste to run its vehicles

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