氣候目標擴大了麻省理工學院廢物處理衍生品的影響力,該衍生品利用了稱為等離子體氣化的過程。
曾經在垃圾箱前猶豫過的人都知道問題所在:很難確定可以回收哪些東西。考慮平均薯片袋。裡面有塑膠薄膜,金屬,染料和食物殘渣;情況很複雜。當今的回收利用不能很好地處理複雜性,因此典型的木屑袋將運往垃圾填埋場。
垃圾填埋場當然會佔用空間,但與此相關的還有一個更為嚴重的問題-當前擔任麻省理工學院能源倡議(MITEI)研究科學家的丹尼爾·R·科恩(Daniel R.天然氣研究問題是溫室氣體排放。
科恩說:“美國每年有約1.3億噸廢物進入垃圾填埋場,產生至少1.3億噸二氧化碳當量排放。”他指出,這些排放大部分以甲烷的形式發生,甲烷是自然產生的對氣候而言比二氧化碳更為惡劣的氣體。
對於Cohn而言,從事MITEI研究表明,他共同創立的InEnTec公司擴充套件業務的時機已經成熟。InEnTec於1995年從麻省理工學院分離出來,使用一種稱為等離子氣化的過程將任何種類的垃圾-甚至是生物,放射性和其他有害廢物-轉化為有價值的化學產品和清潔燃料。(該公司的名稱最初代表“整合環境技術”。)
但是,此過程比將垃圾扔進垃圾填埋場要昂貴得多,而且25年前,氣候變化因素並不是投資的主要推動力。InEnTec總裁,執行長兼聯合創始人Jeffrey E. Surma說:“早在90年代初,全球變暖就一直是學術界的追求。”他補充說,當時很多人甚至都不相信這種現象。
結果,多年來,該公司致力於為有嚴重有毒廢物問題的重工業和政府提供利基服務。然而,現在,Surma說,該公司正在擴大專案範圍,其中包括塑膠回收利用和低成本分散式氫燃料生產-使用其核心技術的先進版本來避免垃圾填埋和空氣中的溫室氣體排放。
Surma說:“當今人們知道,我們的能源和工業系統必須脫碳。”他指出,從垃圾填埋場轉移一噸市政固體廢物相當於“至少”,這可以防止一噸二氧化碳進入大氣。“這非常重要。”
麻省理工學院的根源InEnTec的故事始於1990年代初的MIT等離子體科學與融合中心(PSFC)。當時擔任PSFC等離子體技術部門負責人的科恩(Cohn)希望找到新方法來使用正在開發的核聚變技術。他說:“融合是長期的,所以我想知道我們是否能找到一些對短期社會效益有用的東西。” “我們決定研究環境應用。”
他與在太平洋西北國家實驗室(PNNL)從事核廢料清理工作的Surma合作,他們獲得了美國能源部的資助,使用等離子在麻省理工學院建造和運營實驗性廢物處理爐設施。電離氣體。等離子體是聚變研究的核心,聚變研究旨在複製太陽的能量產生力,而太陽實質上是一個等離子體球。麻省理工學院為建造等離子爐提供了關鍵的大規模空間和設施支援。
MIT專案結束後,Cohn和Surma與通用電氣的工程師Charles H. Titus合作,將等離子技術與焦耳加熱熔化器結合在一起,Surma正在開發一種將危險廢物捕集到熔融玻璃中的裝置。他們申請了專利,在第四位聯合創始人拉里·丁金(Larry Dinkin)的商業幫助下,InEnTec誕生了。在PNNL附近的華盛頓裡奇蘭建立了工廠。
InEnTec的技術團隊經過多年的開發和測試,在2008年開設該公司的第一家商業規模生產設施之前進行了多年的開發和測試,“使廢物進入室內並暴露於極端溫度下-10,000攝氏度以上的受控閃電, ” Surma解釋道。“當廢物進入該區域時,它分解成其元素。”
根據裝置的尺寸,InEnTec處理器每天可處理25至150噸的廢物-Cohn指出,這些廢物原本可能被填埋,甚至被焚化。他說,例如,在加利福尼亞州目前正在進行的一個專案中,該公司將使用農業生物質廢棄物生產乙醇,這些廢棄物通常會被燃燒,因此既會產生二氧化碳,又會造成中央山谷的空氣汙染。
支援氫經濟與焚化法不同,焚化法將汙染物排放到空氣中,InEnTec的工藝將有害元素捕獲在熔融玻璃中,同時生產有用的原料燃料,稱為合成氣或“合成氣”,可將其轉化為乙醇,甲醇和氫氣等燃料。“這是一個非常乾淨的過程,” Surma說。
氫是InEnTec的主要產品重點,InEnTec希望在全國各地生產廉價的燃料電池級氫,這項工作可能支援擴大使用氫燃料電池驅動的電動汽車的使用。“我們認為這是一個巨大的機會,” Surma說。
儘管如今99%的氫氣是由化石燃料產生的,但InEnTec可以從任何廢物中產生氫氣。而且它的工廠佔地面積很小(通常為一半到兩英畝),幾乎可以在任何地方生產氫氣。Surma補充說:“您正在減少廢物傳播的距離,並將其轉化為幾乎零碳的燃料,”他解釋說InEnTec工藝本身不會產生直接排放。
InEnTec已經在俄勒岡州建立了一家工廠,該工廠將利用廢料和生物質為西北市場生產燃料電池級氫氣。該廠有潛力每天生產1,500公斤氫氣,大約足以為平均每日通勤加油2500輛汽車。
Surma說:“我們可以以非常低的成本生產氫氣,這是與汽油競爭所必需的。”
回收塑膠InEnTec的另一項舉措致力於塑膠回收,這面臨著晶片袋所說明的那種複雜性。科恩說,不同等級的塑膠具有不同的化學成分,不能簡單地融化在一起製成新的塑膠,這就是為什麼如今美國不到10%的塑膠廢料被回收利用的原因。
InEnTec透過所謂的“分子回收”解決了這一問題。Surma解釋說:“我們與追求塑膠圓度的化學公司合作(用舊塑膠製造新塑膠),因為我們的技術使我們能夠重新利用分子,這是塑膠的原始形式。”
最近,InEnTec與一家主要的汽車切碎公司合作,處理其塑膠廢料。Surma說:“我們可以將這些材料回收利用,成為可以用作新儀表板,座椅等的原料的分子。”他指出,當今回收車輛產生的廢物中40-45%的材料是塑膠。“我們認為這將是我們未來業務的重要組成部分。”
InEnTec的技術還被用於回收塑膠以進行環境清潔。值得注意的是,一個小型裝置正被部署在船上以加工海洋塑膠。Surma承認,該專案可能需要補貼,因為InEnTec的商業模式取決於廢物處理費用。但是,它說明了InEnTec可以解決的專案範圍,並且表明InEnTec(無論大小)都在將垃圾排除在垃圾填埋場之外。
“我們最初在醫療和危險廢物方面投入了很多精力,因為我們有更多的錢來處理這些廢物,”科恩說,但他強調,該團隊始終具有更大的野心。“我們現在的目標是吸引更多的客戶,他們相信環保產品具有更大的價值。現在已經花了很長時間。”(凱瑟琳)