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你敢用糞便做的燃料嗎?以色列專家:高溫高壓更安全,有怡人香味

科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

相對於石油和煤炭,天然氣可以說算是比較清潔的能源,所以現在大都使用天然氣作為燃料,用於各種生產和生活。不過很多年前在農村生活過的人都知道,偏遠地區最主要的燃料還是以木材為主。由於對生態的破壞太大,很多農村也興起過沼氣池,就是將人畜的糞便通過處理產生可燃氣體用來做燃料利用。

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沼氣(甲烷)算是一種清潔能源,且獲取方便,對環境的破壞也較小。但是出於安全上考慮,這個方法並沒有得到廣泛普及。不過通過轉化將人畜的糞便用來做燃料的思路還是被被大家所接受。近期,以色列科學家研究發現利用高壓可以將糞便轉化為碳水化合物,一種安全可重複使用的生物質燃料,其特點類似於木炭。

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研究小組使用水熱碳化(HTC)的方法對糞便在高達460°F (240℃)的環境下進行長達兩個小時的處理。處理後的糞便脫去水分,產生了具有可燃性且富含營養物質的碳氫化合物,既可以用作燃料,還能作肥料使用。在處理過程中還會對產生的有機物進行消毒,完全殺死細菌等微生物使其更加安全。

此外,研究人員還對火雞等其他家禽的糞便進行了類似的研究,發現在高溫高壓的環境下處理效果會更好,比如使用高壓容器。

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阿米特格羅斯教授在一份聲明中表示,人類排泄物中含有具有豐富的有機質、氮、磷、鉀等營養物質,但也含有一些微量來自藥品的污染物,存在傳播疾病的潛在危險。如果處理不當或再利用不當,可能會導致環境問題。不過,通過這種高溫高壓的處理方法使得得到的有機質不僅不會有任何的污染風險,也不會發出任何的臭味,甚至還有一種「怡人的香味」。

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根據世衛組織的調查,目前世界上大約有23億人缺乏基本的衛生設施,其中8.92億人仍存在露天排便的情況。可以說糞便的污染和處理也是一個棘手的問題。與此同時,世界上的很多地區還存在著能源短缺困難,通過這個方法可以很容易的處理人類和動物的排泄物,不僅可以安全的解決清潔燃料的問題,同時也解決了糞便的污染的問題。此外,產生的副產品還可以用來作肥料用於農作物的生產,可謂一舉多得。

如果這項技術通過中試實驗環節,將解決能源、環境等多年來困擾我們的大問題。不過與此同時,也有一些人對使用「排泄物」產品心存芥蒂,存在天然的排斥感,你願意支持這項研究嗎?

作者/朱張航宇

參考文獻:Using hydrothermal carbonization for sustainable treatment and reuse of human excreta, Journal of Cleaner Production, Volume 205, 20 December 2018, Pages 955-963.

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