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問題。這些礦產(chǎn)資源儲量有限，如果亂采濫挖，就有導致資源枯竭的風險。

為了防止資源的枯竭，各國都在推進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“電池無焚燒回收利用”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。

豐田強大的合作伙伴豐田化學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設備中。

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

這種設備能通過蒸餾提取電解液，從而避免火災風險。過去在進行回收利用時，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)負責人是怎樣說的呢。

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

豐田化學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)領頭羊為目標，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……

用水和垃圾發(fā)電

上世紀的日本正處于高速經(jīng)濟增長期，隨之而來的公害問題也變得越來越嚴重。1973年，豐田化學工程株式會社應運而生。

安全處理工業(yè)廢物，保護環(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)。其中包括嘗試利用水，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……

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

除了便當之外，工作人員還把鋸末和碎紙等“垃圾”送進設備中。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，這臺設備就是一口巨大的壓力鍋。

將液化垃圾送進沼氣罐中，借助微生物的幫助，花費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)濟的實現(xiàn)。

焚燒而不排放二氧化碳的方法是什么？

豐田化學工程株式會社的主要業(yè)務是處理工業(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)電量相當于3000戶左右家庭的年用電量。此外，他們還推進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，豐田化學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”的企業(yè)理念。

豐田化學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。