“超临界水分解”新方法将含碳废物变能源

现代人类社会活动产生的废物数量巨大。如何最大限度地变废为宝是世界各地许多研究人员和工程师的目标。

对于一些含碳废物，如混合塑料和废轮胎，以色列本古立昂大学清洁燃烧实验室的研究人员已经找到了一种将它们转化为可用能源的方法。这有双重目的。它不仅可以减少垃圾填埋场的数量，还可以使用非化石燃料来发电。它为解决含碳废物给工业化社会带来的问题提供了一条可行的途径。

研究人员开发了一种含碳废物的创新气化方法，利用超临界水的“独特化学特性”，将有机物质分解成具有各种潜在用途的气体，并轻微溶解无机物质。这里的超临界水是将水加热到374℃以上，并加压到219个大气压以上，使水达到液相和气相无法清楚区分的状态。

在超临界水环境中，含碳废物中的有机物溶解成氢气、甲烷和二氧化碳。有机物溶解产生的氢气和甲烷可用作燃料和化工原料。例如，氢是一种替代燃料，人们正试图在未来取代汽油来驾驶汽车。

事实上，几十年来人们一直在研究超临界气化方法。这一次，由本古立昂大学研究人员开发的新方法是独一无二的，因为它使用热传递方法将用于加热超临界水和材料的能量返回到处理过程中。该研究项目的负责人Efim Courtney博士说，必须找到将废物中的有用成分与无用或有害成分分开的方法。由于水在超临界状态下的独特化学性质，废超临界水气化法具有这样的分离能力。

考特尼说，超临界水气化可以溶解含碳废物中的有机物，而不会影响无机物。结果，废物中的有机物几乎完全被加工成气体，而无机物留在灰烬中，随后被去除。由于过程中不使用氧气，且温度相对较低，因此不会形成有害气体。这些特性使得超临界气化具有吸引力。

由于大多数常见的工业废物含有有机和无机物质，有机物质将转化为气体，剩余的固体无机物质可用于其他目的或埋在填埋场。研究人员强调，超临界水的独特性能与持续的技术创新相结合，最终将超越现有的废物气化解决方案。他们还表示，碳质废物的新气化方法也可以为危险废物的安全处置提供潜在的解决方案。

本古立昂大学关于含碳废物处理的研究得到了以色列*能源、环境和经济部的支持。目前，研究人员正在与这两家公司讨论建立实验设施并将其技术商业化。

考特尼说，在过去的10-15年里，他们对含碳废物的处理过程进行了深入研究，以期实施。目标不是回收废物，而是有效地处理它。同时，他表示，他们在超临界气化中发现的传热特性提供了一种新的技术方案，应该比传统技术具有更高的效率。