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Mar. 19 2019

把塑膠垃圾燒掉發電,這樣做真的好嗎?

  • 一條輸送帶將混雜的各種塑膠送往光學分類機。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

    一條輸送帶將混雜的各種塑膠送往光學分類機。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

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許多垃圾處理業者肯定這種做法,不過焚化和其他「垃圾轉換能源」計畫都可能對環境造成危害。

一條輸送帶將混雜的各種塑膠送往光學分類機。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

一條輸送帶將混雜的各種塑膠送往光學分類機。 PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON, NAT GEO IMAGE COLLECTION

當塑膠垃圾大舉來襲,如果我們不想看到這些玩意兒勾掛在樹枝上,漂浮在海洋環流裡,或是塞滿海鳥和鯨魚的胃,到底該怎麼做?

世界經濟論壇(World Economic Forum)發布的一份報告指出,塑膠的製造量預計在未來20年將倍增。與此同時,塑膠的回收率卻停滯不前,歐洲約為30%,美國僅達9%,許多開發中國家更是接近0%或完全沒有進行回收。

今年1月,包含愛克森石油(Exxon)、陶氏化學(Dow)、道達爾(Total)、殼牌(Shell)、雪佛龍菲利普斯(Chevron Phillips)、寶僑(P & G)等許多石油化學和消費品企業,組成了一個叫做「終結塑膠廢棄物聯盟」(Alliance to End Plastic Waste)的集團,承諾在5年內撥款15億美元來處理這個問題。他們的目標是資助替代材料和傳送系統,加強回收計畫,以及推廣將塑膠轉成燃料或能源的科技,但這個做法較具爭議。

精密的焚化爐焚燒塑膠和其他都市廢棄物時,能產生足夠的熱和蒸氣來轉動渦輪機葉片為當地電網產生電力。歐盟因為限制有機垃圾的掩埋,他們已經把將近42%的垃圾燒掉;美國則是12.5%。世界能源會(World Energy Council)這個代表一系列能源科技與來源的聯合國立案組織認為,垃圾轉製能源(waste-to-energy)這個行業在未來幾年可能會持續成長,特別是在亞太地區。中國現有大約300座垃圾轉製能源廠在運作,另外還有數百座在籌備中。

「一旦像中國這樣的國家紛紛關門拒收外國的垃圾,而負荷過重的回收工業又趕不上塑膠汙染危機升高的速度時,」綠色和平組織的約翰.歐塞瓦(John Hocevar)說:「焚化這種方法,會愈來愈被推廣為輕鬆的替代方案。」

用垃圾發電

燃燒塑膠垃圾來獲得能源聽起來很合理:畢竟塑膠是由碳氫化合物構成的,和石油類似,但比煤的能量密度高。不過還是有一些障礙阻止燃燒垃圾的大幅擴展。

首先,為垃圾轉製能源廠選址和為掩埋場選址一樣,都很困難:沒有人想住在每天可能有好幾百輛載滿垃圾的卡車造訪的廠區旁邊。通常這種工廠最後會蓋在低收入社區,美國自1997年以來也只新增了一座焚化爐。

垃圾轉製能源廠的建造和營運也很昂貴,所以這裡傾倒垃圾所收取的費用通常比掩埋場還要高。而且因為工廠的運轉在垃圾流量穩定時效率最好,業者往往需要從很遙遠的地方進口垃圾回來。

大型工廠的確能生產可供數萬戶家庭使用的電力,不過有研究顯示,回收廢棄物時可以減少提煉化石燃料製作新塑膠,這個過程省下來的能源,比燒掉塑膠垃圾和其他家庭垃圾所產生的能量還要多。

最後,垃圾轉製能源可能會排放低濃度的有毒汙染物,如戴奧辛、酸性氣體和重金屬等。雖然最新的工廠會使用精密的除塵器、集塵器和過濾器來捕捉這些化合物,不過誠如世界能源會在2017年的一份報告裡措辭謹慎的說明:「只有在焚燒場正確運轉及控制排放的情況下,這些科技才能發揮作用。」

有些專家憂心那些缺乏環境法規或執法不嚴的國家,可能會想在排放控制上省錢,焚化爐因此變成溫室氣體的固定生產源。美國的垃圾焚化爐在2016年就排放了等同於一千多萬公噸的二氧化碳,其中半數以上是來自焚化塑膠。

↑↑↑↑↑101科學教室:關於塑膠的這幾件事,你不能不知道!《國家地理》雜誌

除了焚化爐還有其他方法嗎?

另一種將垃圾轉製成能源的方法是透過氣化作用(gasification),在這個過程裡塑膠會在接近無氧的狀態下(如此便不會形成如戴奧辛和呋喃〔furan〕之類的毒物)被高溫熔化。這個方法會產生一種可用來點燃渦輪的合成氣體。不過由於天然氣價格便宜,所以採用氣化的工廠並不具競爭力。

目前另一個較吸引人的技術是熱解作用(pyrolysis),在這個過程裡塑膠被碎化後再熔化,使用比氣化方法更低的溫度和更少的氧氣量。加熱會把塑膠聚合物裂解成較小的碳氫化合物,然後可用來精製成柴油,甚至是其他石化產品,也包括新的塑膠。(終結塑膠廢棄物聯盟裡也包含從事熱解的公司。)

美國現在有七座相對較小的熱解工廠,有些還在演示階段,而這個技術似乎正往全世界擴展,使用的設備在歐洲、中國、印度、印尼和菲律賓都有。美國化學理事會(American Chemistry Council)估計全美國能維持600個熱解廠運轉,每天可處理27公噸塑膠,全年總計約590萬空噸,這樣的處理量比美國目前生產的3100萬公噸塑膠垃圾量的五分之一還低。

熱解能處理多數機械式回收業者無法處理的薄膜、囊袋和多層材質之類的塑膠,創建塑膠轉製燃料公司「Renewlogy」的普立揚卡.巴卡亞(Priyanka Bakaya)說。而且她還說,除了「極少量的二氧化碳」,並不會產生有害汙染物。

在另一方面,批評者認為熱解是昂貴又不成熟的技術,新創公司在這幾年來來去去,沒有一間有辦法達到汙染控制界限,或技術和財務目標。而且,利用化石燃料製造柴油還是比用塑膠垃圾來得便宜。

塑膠垃圾燃料是再生能源嗎?

從塑膠製造出來的燃料是再生(renewable)能源嗎?根據「國家獎勵可再生能源和效能資料庫」,美國有16個州將包括塑膠在內的城市固體廢棄物視為可再生燃料。不過再生的意義對塑膠和對木材、紙類或棉花並不同。塑膠不是靠陽光成長,我們利用地底抽出來的化石燃料製造出塑膠,而這個過程中每一個步驟都可能造成汙染。

歐盟則是只把城市固體廢棄物中的生質部分視為可再生資源,但不論歐盟怎樣計算碳排放,在焚化爐中燃燒塑膠和其他廢棄物來產生燃料,都與歐盟在2015年採納的「循環經濟」(circular economy)目標有所牴觸,該目標是讓使用的資源維持愈久愈好,並且呼籲在2030年以前讓所有的塑膠包裝材料可被重複使用、回收、或分解。

「把化石燃料從地底被取出來,做成塑膠,然後再把塑膠燒掉發電,這樣的過程顯然不具循環性,而是單向的過程。」致力宣傳循環經濟成果的艾倫.麥克阿瑟基金會的羅伯.奧索默(Rob Opsomer)說。不過奧索默補充說,如果熱解的產物成為如耐久型塑膠等優質新材料的原料,它是可以被視為循環經濟的一部分。

零垃圾的提倡者擔心任何將塑膠垃圾轉成能源的方法,在降低對新塑膠產品的需求方面毫無作為,對緩和氣候變遷甚至更糟。「推展這些方法會分散掉大眾對真正解決方法的關注。」焚化爐替代方案全球聯盟(Global Alliance for Incinerator Alternatives)的倡導者克萊兒.阿爾金(Claire Arkin)說,真正的解決辦法要讓人更少使用塑膠,並且更常重複使用和回收。

 

延伸閱讀>>為什麼這些塑膠垃圾上了回收車,最後卻進焚化爐?蟲蟲可以幫我們解決塑膠汙染問題嗎?

DEC. 2021

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