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臟污衛生紙可轉化成電力再利用成本等同住宅光伏設備

http://m.0a2m.com 　2017-09-22 Technews科技新報

　　擦過臟東西的廢棄衛生紙應該沒人想多看一眼，直接打包送給垃圾桶或馬桶，但總有科學家擅長物盡其用，竭盡所能將萬物分解重構再利用。現在，來自荷蘭阿姆斯特丹大學的化學家領全球之先，首度發布了將廢棄衛生紙轉化成電力的技術經濟分析，是一種可以媲美住宅太陽能發電成本的低碳再生能源。研究人員說，這種新型生成方法將能同時解決掩埋場和化石燃料依賴問題。
　　
　　廢棄衛生紙（Waste toilet paper，縮寫 WTP）通常不太被視為資產，事實上，多數人都不喜歡考慮它。然而，它其實是豐富的碳源，含有 70%——80% 的干燥纖維素。
　　
　　平均來說，每個歐洲公民每年可產生高達 10——14 公斤的廢棄衛生紙（美國人更多），這些原料積累在一些國家城市的污水過濾器中，比如荷蘭。荷蘭水利會稱，荷蘭人每年將 18 萬公噸的衛生紙沖進馬桶；而歐洲面紙協會估計，全歐洲每年用掉 500 萬公噸的衛生紙，荷蘭的廢水處理廠每篩出 1 噸廢棄衛生紙就要額外耗費 70 歐元。
　　
　　為了解決污水中的廢棄衛生紙問題，荷蘭人可是動了各種腦筋，比如之前才有企業研發出專利，將有高品質纖維的廢棄衛生紙（荷蘭人上廁所講求舒適奢侈的衛生紙）提煉成蓬松纖維原料，轉手做為鋪路瀝青或建筑原料出售。
　　
　　所以現在，又有荷蘭科學家從廢棄衛生紙上得到研究真傳，讓我們在驚奇的同時似乎也不那么意外。阿姆斯特丹大學分子科學研究所教授加迪·羅恩伯格（Gadi Rothenberg）和鮑伯·范德祖瓦（Bob van de Zwaan），提出一種可將廢棄衛生紙轉換成電力的“兩步程序法”：第一步先將廢棄衛生紙氣化，從氣體中除去焦油和水分，留下甲烷、二氧化碳及一氧化碳，第二步再使用高溫固態氧化物燃料電池（SOFC）直接將這些高溫氣體（高達 900℃）轉化成電。
　　
　　團隊是基于現實參數值進行研究，評估每 1 萬噸廢棄衛生紙轉換成電力的可行性，在與阿姆斯特丹廢物能源公司（afvalenergiebedrijf，AEB）合作后獲得了實驗計算數據：整體電效率為 57%，與天然氣聯合循環發電廠相似；單位發電成本（The levelized cost of electricity，LCOE）約為 20.3 美分／kWh，與目前的住宅太陽能電池板設備大致相同。
　　
　　雖然發電成本低，但這個系統的運行成本偏高，主要是因為裝設燃料電池讓人吃不消，尚未達到建立這些系統的成本效益。然而，隨著燃料電池市場的茁壯發展，以及熱力學轉換效率高，研究人員預期成本終究會下降。使用這項模型，他們認為，光是轉換荷蘭的首都阿姆斯特丹 1 年所產生的廢棄衛生紙（約 1 萬噸），就有可能為 6400 個家庭提供電力，并讓污水處理廠節省高達 40% 用于分離衛生紙和水的資源。
　　
　　項目小組最后得出結論，將廢棄衛生紙轉化為電力的未來一定會存在。不過，荷蘭公司或市政當局尚無意愿進一步投資發展，加迪·羅恩伯格透露，團隊正在考慮將這項概念引到海外，“第一個 WTP 電廠很可能會在中國建成。”這項分析研究發布在《能源技術》雜志上。

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