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高能等离子体将垃圾变废为宝

从2011年11月开始,美国俄勒冈州阿灵顿郡的Columbia Ridge垃圾填埋场增加了一处设施,运往这里的垃圾将不再只有被填埋的命运,而是等待进行某种特殊的处理——一种可以让我们对 “垃圾”进行重新定义的处理。这一设施代表垃圾处理技术朝着彻底简化迈进了一大步,它使用等离子气化技术,将垃圾转化为燃料,却不产生排放物。换句话说,这是解决废物问题的无瑕方案。

垃圾中确实有宝藏,可是打开宝库需要钥匙—俄勒冈州这所垃圾处理设施正是为开发垃圾的价值而设计。启动之初,它被称为S4能源解决方案,S4(the 4th state)的意思是物质的第四种状态——等离子态。这是美国第一家使用等离子气化技术将市政垃圾转化为气体产品的商用设施,所产生的氧气、一氧化碳可作为燃料燃烧或售往工业领域发挥其他作用。

其处理过程是:运往该设施的生活垃圾进行粉碎,通过运输机运往一个大型料罐的顶部,进入高达1500度的高炉,在此与氧气和蒸汽混合 ,进行化学反应,使75%~85%的废物气化,转化为气体混合物,称为合成气。合成气通过管道排出系统,进行分离,其余物质化学成分不变,下降到另一个大小约等于大众甲壳虫汽车的反应罐。

与这个反应罐相比,上面一个高炉只算得上温和。两组电子朝着反应罐中部冲去,形成一道电弧,在18000度的高温下几乎像闪电一样灼热。这种强烈、持续的能量变得如此灼热,将材料转化为构成物质的原子。这种反应在2700度以上进行,意味着不会发生焚化,而是发生无排放物的分子解构(少量残余废物进入反应罐底部,落入熔化的玻璃,随后硬化,成为镶块)。之所以发生这种科幻般的转化,是因为垃圾被物质的第四种状态——等离子体撞开了。等离子体像气体一样看不见摸不着,但由于温度极高,使某些原子发生电离,因此具有导电性,于是就有了与气体截然不同的表现。

等离子气化技术具有能源密集与资金密集的特点,现在也许只有S4创立人Jeff Surma最终有了实用的解决办法,未来的路还很长。

原文:http://www.wired.com/magazine/2012/01/ff_trashblaster/

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