垃圾發(fā)電？焚燒卻不增排二氧化碳？
這樣的未來或許有望實現(xiàn)

目錄

?	立志從制造到回收利用都不排放多余二氧化碳
?	“無焚燒”真的可行嗎？
?	用水和垃圾發(fā)電
?	焚燒而不排放二氧化碳的方法是什么？

下面這些汽車的零件，通過后述的“非同尋常的回收利用”重獲新生，變成了上圖中那些裝在玻璃瓶里的黑色物質(zhì)。

陳列在這張照片中的零件，其實是普銳斯和鉑智4X等車型上配備的電池。

照片左邊是第三代之前的普銳斯配備的鎳氫電池，中間是普銳斯PHEV等車型配備的鋰離子電池，右邊是鉑智4X配備的鋰離子電池。

我們通?？床坏狡嚨碾姵?，但是汽車報廢時如何處理這些電池，如今已成了亟待解決的問題。

隨著近年來電動化車型的普及，人們開始討論鈷、鋰等用于電池制造的稀有金屬的供應(yīng)問題。這些礦產(chǎn)資源儲量有限，如果亂采濫挖，就有導(dǎo)致資源枯竭的風(fēng)險。

為了防止資源的枯竭，各國都在推進(jìn)這些資源的回收利用。歐洲已經(jīng)提出了計劃，從2031年開始，電池制造商必須使用規(guī)定比例的從廢棄電池中回收的稀有金屬。

立志從制造到回收利用都不排放多余二氧化碳

電極（正極和負(fù)極）中含有許多鈷、鋰、鎳等貴重資源。

但是，電池內(nèi)充滿了可燃的電解液，憑借目前主流的回收利用技術(shù)，取出電極時有起火的風(fēng)險。

安全去除電解液的技術(shù)以及從電極中分離回收各種物質(zhì)的技術(shù)尚不成熟。因此，現(xiàn)行做法是將廢棄電池直接送進(jìn)焚燒爐，焚燒后再回收殘留的稀有金屬。

然而，采取這種方法，不僅會減少可回收資源的量，還會增大二氧化碳排放量，結(jié)果還是導(dǎo)致環(huán)境的污染。

為了實現(xiàn)碳中和，我們必須在汽車從制造到報廢和回收利用的全生命周期中，可視化并降低二氧化碳的排放量。

作為其重要的步驟之一，豐田正在推進(jìn)“電池?zé)o焚燒回收利用”的實證試驗。這一嘗試在豐田內(nèi)部都鮮為人知，而我們這次則到試驗的重要基地，走近了這一不為人知的試驗。

“無焚燒”真的可行嗎？

未來需要的是不依賴焚燒的循環(huán)型社會——這是大冢友美首席可持續(xù)發(fā)展官（CSO）的話。

豐田強(qiáng)大的合作伙伴豐田化學(xué)工程株式會社到底是一家什么樣的企業(yè)呢？為了揭開其神秘面紗，我們來到了愛知縣半田市。

該公司從事工業(yè)廢物處理，于2010年與豐田合作，首創(chuàng)領(lǐng)先世界的鎳氫電池回收利用技術(shù)。此后，一直致力于豐田HEV廢棄電池的回收利用工作。

一直以來，該公司采取傳統(tǒng)的焚燒技術(shù)來實現(xiàn)電池的回收利用。

而2023年秋季開始，豐田和豐田化學(xué)工程共同挑戰(zhàn)“無焚燒電池回收利用”，研究不排放二氧化碳的回收利用技術(shù)。

這座建筑物中正在使用無焚燒技術(shù)處理廢棄的汽車電池，致力于安全地回收原料。這就是用“廢棄電池”來制造“新電池”的實證工廠，也是朝著這一事業(yè)邁出的第一步。

回收利用需要經(jīng)過許多工序，首先將使用過的電池送進(jìn)設(shè)備中。

為了實現(xiàn)充放電，便于離子在正極和負(fù)極間移動，電池內(nèi)部裝滿了電解液。然而如前所述，電解液是可燃的，處理不當(dāng)可能引起火災(zāi)。

這種設(shè)備能通過蒸餾提取電解液，從而避免火災(zāi)風(fēng)險。過去在進(jìn)行回收利用時，這項技術(shù)還未成熟，因此只能將含有電解液的電池直接扔進(jìn)焚燒爐。

提取電解液后，粉碎電池。

分步驟篩選和回收含有鋁、銅的大碎片以及含有多種稀有金屬的粉末——“黑質(zhì)”。

篩選后的碎片和粉末會送到合作公司，加工成新電池所需的原料。

“無焚燒電池回收”不僅不產(chǎn)生二氧化碳，還提高了資源回收率。關(guān)于這項技術(shù)，豐田的相關(guān)負(fù)責(zé)人是怎樣說的呢。

參觀實證工廠后，大冢CSO強(qiáng)調(diào)，追求環(huán)保不等于限制我們現(xiàn)有的活動。

豐田化學(xué)工程株式會社不僅與豐田共同挑戰(zhàn)創(chuàng)新型的電池回收利用技術(shù)，他們還以成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊為目標(biāo)，同時致力于研發(fā)其他的各種環(huán)保技術(shù)。

我們在這次采訪中聽到了諸如“用水和垃圾發(fā)電”、“焚燒處理工業(yè)廢物而不向大氣排放二氧化碳”等令人驚訝的項目。

包括新型電池回收利用技術(shù)在內(nèi)，催生這些技術(shù)的就是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的企業(yè)理想。

垃圾變成資源，不排放二氧化碳，這樣的未來距離我們或許并不遙遠(yuǎn)……

用水和垃圾發(fā)電

上世紀(jì)的日本正處于高速經(jīng)濟(jì)增長期，隨之而來的公害問題也變得越來越嚴(yán)重。1973年，豐田化學(xué)工程株式會社應(yīng)運(yùn)而生。

安全處理工業(yè)廢物，保護(hù)環(huán)境和工廠所在地居民免受公害——這一愿望便是該公司的創(chuàng)建初衷。除了工業(yè)廢物的無害化處理，豐田化學(xué)工程株式會社還構(gòu)建了回收處理工廠廢水并在廠區(qū)內(nèi)再次使用的循環(huán)利用系統(tǒng)。

目前，他們正在研發(fā)各種以實現(xiàn)零碳為目的的技術(shù)。其中包括嘗試?yán)盟?，在不焚燒垃圾的前提下發(fā)電。

展現(xiàn)在我們眼前的，是一臺安裝著巨大蓋子的“水熱處理裝置”。

打開蓋子，里面的景象竟然是……

設(shè)備里裝的竟然是過期的廢棄便當(dāng)。如何用廢棄便當(dāng)發(fā)電？我們請工作人員做了演示。

除了便當(dāng)之外，工作人員還把鋸末和碎紙等“垃圾”送進(jìn)設(shè)備中。利用經(jīng)過高溫高壓處理過的水，使垃圾分解液化。簡而言之，這臺設(shè)備就是一口巨大的壓力鍋。

將液化垃圾送進(jìn)沼氣罐中，借助微生物的幫助，花費(fèi)大約一個月時間生成以甲烷為主要成分的氣體。然后以它為燃料來發(fā)電，為廠區(qū)供電。

家庭垃圾不經(jīng)焚燒，就能轉(zhuǎn)化為電力，研發(fā)這樣的技術(shù)必將極大地推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實現(xiàn)。

焚燒而不排放二氧化碳的方法是什么？

豐田化學(xué)工程株式會社的主要業(yè)務(wù)是處理工業(yè)廢物。包括爐渣、塑料、廢油和醫(yī)療廢物在內(nèi)，他們在2022年度處理的廢物有127,432噸之多。

為了安全處理所有垃圾，必須進(jìn)行焚燒，然而焚燒就會產(chǎn)生二氧化碳，安全與零碳相互矛盾。豐田化學(xué)工程株式會社正致力于解決這一工業(yè)廢物處理業(yè)界的共同難題。

為了同時實現(xiàn)“安全處理”和“減少碳排放”，他們把著眼點放在了回收焚燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳之上。

豐田化學(xué)工程利用焚燒廢物產(chǎn)生的熱能發(fā)電，并在廠區(qū)內(nèi)使用。每年的發(fā)電量相當(dāng)于3000戶左右家庭的年用電量。此外，他們還推進(jìn)二氧化碳的固定和回收工作，努力做到不向大氣中排放二氧化碳。

為了實現(xiàn)碳中和及循環(huán)經(jīng)濟(jì)，豐田化學(xué)工程株式會社正在積極研發(fā)各種新技術(shù)。支撐著他們舉全體之力迎接挑戰(zhàn)的，是“為他人服務(wù)”的企業(yè)理念。

豐田化學(xué)工程株式會社正在通過技術(shù)創(chuàng)新面對亟待解決的社會問題，希望各位讀者繼續(xù)關(guān)注這家如勇士般的公司，其今后的奮斗成果。