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中国时间: 03:05 2016年12月08日星期四

科技脉动:马桶里的黄金能发电


科技脉动:马桶里的黄金能发电

科技脉动:马桶里的黄金能发电

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每个月都要为节节高涨的石油价格和电费而担忧的朋友们,下次在上完厕所冲马桶之前,可能要先等一下,因为这些排泄物,有可能可以为你负担电力的支出!要怎么做到能源回收,一丁点都不浪费,是未来趋势。

世界上的能源蕴藏有限,煤、石油、天然气都有开采枯竭的一天,而且也会造成环境污染。奥巴马政府正在大力推广环保的可再生能源,包括太阳能、风力、生物燃料等等。正当各项新能源的研究正如火如荼展开之际,一名在宾夕法尼亚州的农夫肖恩.赛勒斯,从三年前就开始以牛的粪便发电,不但能供应其农场需求,还提供电力给附近居民,甚至还能卖给电力公司。

美国马里兰大学能源研究中心的副教授珍妮弗.贝克尔(Jeniffer Becker)说,其实早在上世纪70年代石油价格飙涨时,就已经有这项“厌氧消化”(Anaerobic Digestion)的科技,能将沼气转化成电力,但之后油价下跌,大家就忘记这项科技了,直到现在可再生能源才再度受到重视。

*厌氧消化转化食物成电力*

贝克尔解释这项科技的原理:“我们喂给动物许多能量的原料,对于肉牛,我们希望它们将能量转化成更多牛肉,对于乳牛,我们希望它们转化成牛奶。但事实上,动物体内的微生物无法那么有效率的来转化那些食物。牛体内的消化过程,是不完整的。所以在粪便当中,就有许多残留的能量。而厌氧消化基本上就是延续消化食物的过程。”

贝克尔副教授说,要完成这个过程,进而提炼出能用来发电的沼气,第一需要将氧气抽掉,第二必须要保持温暖。而要安装并且实行整套设备,目前来说花费很大,因为每个农场的运作方式都不同,所以也无法实施统一的做法。不过政府目前有许多补助方案,如肖恩.赛勒斯就从宾州政府的环保部获得60万美元的补助,而他每年省下的电费就高达20万美元,再加上他也出售生产多余的电力,所以他预估在5年内就可以完全回收。

*欧洲已进行社区合作发电*

贝克尔教授说,由于设备体积大、成本高,所以个人家庭不太可能安装使用,但贝克尔教授分析未来可能的趋势:“从某方面来讲,你可以说他(肖恩.赛勒斯)是个能源农夫。他在‘种植’能源。欧洲拥有很创新的做法,他们有社区消化设备,所以农场附近的社区居民或工厂可以提供大量的生物质能(Biomass,如粪便、菜渣等)来被消化,然后获得部分生产出来的电力。”

贝克尔教授提到,除了农场,也有其他行业也可以利用厌氧消化的科技来发电,如化粪垃圾及污水处理厂,原本就拥有许多可供消化的生物质能原料,只需要增加几道手续,就能发电。而如酿酒厂、食品加工厂等,更是在制造过程中会产生许多能够发电的原料。

*美国政府有多项补助方案*

贝克尔教授提到这项做法的诸多好处,以及目前实施的困难:“你不只获得能源,你还减低了粪便中的病原体,而且还消除了臭味。还有其他好处,如可以贩卖碳排放额度(Carbon Credit)等等。也可以在消化过程完成之后,将残余的固体分离开来,能铺在牛槽里头,或是出售当成肥料。好处实在很多。但现在的门槛是,一开始就要投资一大笔钱来建造消化设备,之后还要花很多时间来维持,让它能顺利运转。”

事实上,能源部长朱棣文在今年5月5号就宣布,在奥巴马政府用来刺激经济的《美国复苏与再投资法案》当中,有8亿美元是用来加速生物燃料的研究与实施,而各州也有自己的不同补助方案,再加上日后还能借此营利,又能同时作环保,可谓是一举数得的投资良机。看来中国人将粪便昵称为“黄金”,还真是有道理!

关键辞:可再生能源,生物燃料,厌氧消化,发电,粪便

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