处理垃圾的新技术：电弧等离子体

    日本在这项技术上已有一些成功的例子。Utashinai工厂每年输出约30亿瓦特的电能，完全解决了该工厂运行使用能量的需求。但由于该城市的人口稀少，它的垃圾供应量在逐渐减少。Utashinai城目前只有5500居民，被认为是日本最小的城市。它之所以被称为城市，只因50年前这里有45000名居民。当初建立这个工厂，是期望通过征收垃圾处理费（已经实现）和出售电能及无害熔渣（还未实现）来实现自身的运行，而完全没有料到会出现垃圾供应不足的问题。这个工厂处理的垃圾量平均只达到预期的60%。各种设备也经常出现问题，虽然不是核心技术等离子体炬的问题，但两条生产线中，常有一条是处于维修检修状态。当两条线都能够全力运作时，垃圾量又不够，有时候两条线都处于停产状态。从其它地区引进垃圾是一个解决方法，但是没有哪个城市愿意成为其他地区的垃圾倾卸场。“大家对垃圾的印象都很糟糕”，Shigehiro说。美国的一些州计划进口垃圾，但要收取高额的倾卸费用。纽约和多伦多这样的大城市的大部分垃圾都是出口处理。日本的垃圾交易很少，当地政府更倾向于自己处理垃圾，而不是装载到其他地方。

    佛罗里达州StLucie地区的垃圾掩埋场的垃圾量已达到43万吨的。清理完这些垃圾，不但可以开发出160英亩的土地，而且还能提高当地的物产价值。Geoplasma公司一旦建成，每天可以处理1800吨的新垃圾和900吨已掩埋的垃圾，不需20年就可以处理完这些垃圾，且能把4.25亿美元的投资成本收回来。该公司负责人Hillestad说，其80%的收入都将来自能源的出售上。该公司计划每天生产出1.6亿瓦的电量，其中四分之三都会用来出售。

    Geoplasma公司和日本Utashinai工厂的一个不同点就在气体涡轮机的使用上。这种涡轮机能将氢气和一氧化碳混合气体转化为电能。Utashinai工厂使用的是一个较便宜的蒸汽涡轮机，转化率仅为15%，而Geoplamsa将使用价值4000万美元的气体涡轮机，转化率可达到40%。高效的转化率是获得更多的能源的保障。

曾为Utashinai工厂安装设备的日本日立金属环境系统部门的领导ShinichiOsada认为：“这会冲击气体涡轮机的使用”。蒸汽涡轮机工作原理是通过气体加热水，用蒸汽推动涡轮机产生电能。气体涡轮机则直接用气体本身来推动涡轮机的转动，这明显是更高效的能量转换过程。但由于混合气体中含有少量的氢氯化物和硫氧化物，涡轮机不可避免地要接触这些腐蚀性气体，因而耗损比较厉害。事实上，Utashinai在以前的计划方案中也计划使用气体涡轮机，但考虑到机器磨损的情况，又换成了蒸汽涡轮机。Geoplamsa公司负责人Hillestad则说：“预处理混合气体能将腐蚀气体的含量降到能接受的水平范围内，StLucie垃圾处理场的规模，允许我们做更高的技术投资，从而避免这样的问题”。

    每次投标当地政府有关垃圾处理的项目时，电弧等离子体技术都要面临其它处理垃圾方法的挑战，这些方法也保证说能把垃圾转为能源，或降低污染物的含量。“我们仔细研究过焚烧、厌氧消化、气化、电弧等离子体、生物反应和掩埋方式等方案”，StLucie地区垃圾处理厂指导中心助手RonRoberts说。

    通过一份6000页的研究报告得出的结论：结束对垃圾掩埋场的依赖，解决城市固体废料，电弧等离子体技术是唯一被证明行之有效的方式。彻底摆脱垃圾掩埋场是StLucie地区选择电弧等离子体的一个关键因素。Geoplasma公司也需要有掩埋垃圾场来保证充足的垃圾供应。一旦垃圾掩埋场的“资源”用完了，而常规的垃圾供应又得不到足够的保障，那公司就不得不选择关闭工厂，但到那时它们的投资成本也肯定早回收了。缺少稳定的垃圾供应是Geoplasma公司在夏威夷建立工厂计划失败的原因之一，当地政府只能保证每天300吨的供应量，“这就是我们竞争不过那些现存的垃圾焚烧厂的原因”，Hillestad解释道。尽管没人会反对对垃圾掩埋场的清理，但是，环境部门仍然警惕一氧化碳和氢气混合物中的污染物。在2006年的一份“城市固体垃圾废料的热量转化策略”报告中，加利福尼亚州健康与环保正义的绿色行动组织，宣称电弧等离子体技术和其他高温气化技术实质上是“伪装的焚烧炉”。Utashinai工厂已经达标日本所有最苛刻的环保标准（尽管还没有通过当地政府的审查），但该公司的Shigehiro却仍怀疑这项技术的前景：许多外国人来我们工厂参观考察，却没有行动去建立这样的垃圾处理场。Geoplasma公司的Robert则相当乐观，他曾参观过Utashinai工厂，他说“我对这项技术的优势和前途毫不担心，我们已看到它取得的成果。付出那么多，我们当然也迫切希望自己的辛勤努力换来必要的经济回报”。那就让Geoplasma公司来证明电弧等离子体技术的优势和美好的前景吧！