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脏污卫生纸可转化成电力再利用成本等同住宅光伏设备

http://www.paper.com.cn 　2017-09-22 Technews科技新报

　　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。
　　
　　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。

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