傳統(tǒng)上,焚燒是實現(xiàn)垃圾發(fā)電的主要方式,其對環(huán)境的負面影響顯而易見,因此反對之聲不絕于耳。而一種名為等離子氣化技術(plasma gasification)的技術則能在提高垃圾發(fā)電效率的基礎上,減少垃圾發(fā)電對環(huán)境的污染,并且其排放的碳足跡也小于煤炭發(fā)電。
垃圾蘊含的能量存在于其化學鍵當中。當垃圾被裝入一個封閉的空間內(nèi),電流穿過這個容器內(nèi)的氣體(通常是普通空氣)時就會產(chǎn)生電弧和等離子體—也就是離子化的氣體,并且溫度高達7000℃,甚至20000℃。這種超高溫的環(huán)境可以改變垃圾的分子結構,從而使其轉化為主要由氫、氮和一氧化碳組成的干凈的合成氣體。此種合成氣體不僅可以用在渦輪機中作為燃料進行發(fā)電,同時也可以用來生產(chǎn)乙醇、甲醇和生物柴油。
垃圾轉化后的又一種生成物是類似玻璃體的熔渣,日本和法國在多年前就已經(jīng)將其作為一種建筑材料,而近期更是通過了美國環(huán)保局的環(huán)境保護標準。從這個意義上來考量,即使等離子氣化技術不用于垃圾發(fā)電,也是處理生活垃圾的一種經(jīng)濟有效的方式。垃圾處理業(yè)巨頭廢物管理公司(Waste Management)已經(jīng)開始與總部設在美國俄勒岡的InEn技術公司展開合作,將后者的等離子體氣化設備投入商業(yè)使用。雙方正在美國的佛羅里達、路易斯安那和加利福尼亞三個州建設大型試驗工廠,每個工廠日處理垃圾的能力超過1000噸,預計到2020年,通過這種技術實現(xiàn)的垃圾發(fā)電能為200萬個家庭提供足夠的電力。
而另一家名為Waste-Tri city的英國公司也在積極推進,運用等離子體氣化技術將城市生活垃圾轉化為電力。試點中的商用規(guī)模工廠將主要把家庭或商業(yè)垃圾轉化為富含氫的氣體,再用于現(xiàn)場發(fā)電。據(jù)其估計,每噸垃圾可生產(chǎn)約2100千瓦時的電力。在此基礎之上,該公司還計劃以氫氣凈化和堿性燃料電池取代內(nèi)燃機,將現(xiàn)有系統(tǒng)的轉換功率提高60%。