方陵生
從美國加利福尼亞州出發(fā),經(jīng)夏威夷群島,延伸至日本的巨大水域上,存在著一個(gè)世界“第八大洲”。不過,形成這個(gè)大洲的并不是土地而是垃圾。這個(gè)“垃圾洲”由數(shù)百萬噸被海水沖積于此的塑料垃圾組成,它的面積是日本國土的4倍,中國香港特區(qū)的1000倍。
垃圾是城市發(fā)展的附屬物,伴隨著城市的運(yùn)轉(zhuǎn)和人口遷徙,每年都會(huì)產(chǎn)生上億噸的垃圾。垃圾成堆,除給人感觀上的刺激外,還有更大的害處。特別是在高速發(fā)展的中國,1/3的城市正在遭遇“垃圾圍城”之痛。
其實(shí),同樣的問題不只困擾著中國。據(jù)科學(xué)家預(yù)測,到2100年,全球產(chǎn)生的固體廢棄物將比現(xiàn)在增加2倍,達(dá)到每天1100萬噸,屆時(shí)地球上將更難找到合適的垃圾掩埋地。
我們到底有沒有經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的,破解垃圾困局的有效方法?
紐約的經(jīng)驗(yàn)
2024年,當(dāng)位于紐約曼哈頓西區(qū)、估值超過200億美元的哈德遜園區(qū)開發(fā)計(jì)劃完成之時(shí),將矗立起6幢摩天大樓、5000套公寓、100多家店鋪和1所公立學(xué)校。這里似乎與紐約其他繁華的角落相差無幾,但唯一不同的是,這里將不會(huì)再出現(xiàn)市政垃圾收集車。
早在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初,開發(fā)人員便計(jì)劃在新區(qū)安裝可將垃圾迅速傳送到垃圾分類區(qū)的充氣管道系統(tǒng)。居民通過該系統(tǒng),能將可以回收利用的垃圾,分類投入門外專用的斜槽中,大量減少進(jìn)入垃圾填埋場的垃圾數(shù)量。同時(shí),這套管道垃圾處理系統(tǒng)還可以減少城市噪音和城市鼠患。
其實(shí)早在19世紀(jì)70年代,紐約的羅斯福島就進(jìn)行了類似的充氣管道垃圾系統(tǒng)嘗試。隨著城市垃圾的日益增多,這種垃圾處理模式將會(huì)變得越來越普遍。
給垃圾定價(jià)
我們?cè)谒妓魅绾位厥绽?,怎樣讓人們產(chǎn)生更少的垃圾也是必須考慮的。目前來看,最有效且直接的方案就是征收垃圾稅。
美國馬薩諸塞州伍斯特市從1993年開始,便實(shí)行了垃圾按量收費(fèi)政策。23年來,城市垃圾減少了53%,從最初的每年4.3萬噸減少到了今天的2萬噸。
在數(shù)百個(gè)城市推行類似垃圾處理計(jì)劃的WasteZero 垃圾處理公司總裁馬克·達(dá)西說道:“這個(gè)計(jì)劃有效地改變了人們的行為,如今人們已經(jīng)普遍意識(shí)到,扔垃圾也是要付出代價(jià)的,因此他們?cè)趯⒁恍〇|西扔進(jìn)垃圾桶之前會(huì)三思而行?!?/p>
當(dāng)然,也有一些人為了逃避垃圾稅,會(huì)采取一些欺騙手段,例如將垃圾扔到別人的垃圾桶里。如何識(shí)別并追蹤確定垃圾的歸屬者?這在美國環(huán)境研究和教育基金會(huì)主席布萊恩·斯坦利看來,并不是一個(gè)很難的問題。目前,已有相應(yīng)技術(shù)能夠處理這類非法傾倒垃圾的現(xiàn)象,例如,在垃圾袋上刻印無線射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽,對(duì)垃圾進(jìn)行有效管理,而且這一技術(shù)的使用成本非常低,每個(gè)垃圾袋只需幾角錢。
交給機(jī)器人
目前,中國的一二線城市已經(jīng)開始推廣普及垃圾分類回收,但事實(shí)上,似乎除了日本,絕大多數(shù)國家做得并不好。據(jù)研究人員統(tǒng)計(jì),就算是在美國的垃圾填埋場里,也有多達(dá)75%的垃圾是可以循環(huán)再利用的。
一些專家提出,我們可以將所有的垃圾,包括玻璃、廢紙、食物等,都扔在同一個(gè)垃圾箱里,至于垃圾分類的繁雜工作,完全可以交給機(jī)器人去做。一些城市也可以不再要求居民們將垃圾中的紙和塑料等分開,而是讓機(jī)器來完成這些工作。
斯坦利表示,隨著未來類似于面部識(shí)別技術(shù)的成熟,我們絕對(duì)有能力提高垃圾自動(dòng)化分揀工作的精確程度。例如,將花生醬殘余和灌裝它們的容器進(jìn)行分離,分別進(jìn)行處理和回收利用。斯坦利說:“哪些垃圾才是最終需要被扔進(jìn)垃圾桶的,這種在本質(zhì)上屬于人類行為的能力最終可以賦予機(jī)器人。如何處理垃圾,我們可以完全讓機(jī)器人來做決定。”
建造摩天大樓
垃圾的回收再利用并不是什么新奇的想法,有關(guān)方案也不勝枚舉。而來自紐約Terreform one設(shè)計(jì)公司的米切爾·約阿希姆則提出,人們可以將垃圾粉碎成型為俄羅斯方塊式的塊狀物,然后用來建造島嶼和摩天大樓。
目前,約阿希姆的公司已設(shè)計(jì)了一個(gè)用紐約人24小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的垃圾廢物建造53層大廈的建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃。而危地馬拉的一個(gè)研究團(tuán)體也設(shè)計(jì)了一種技術(shù)含量較低的類似方案,他們用一個(gè)個(gè)裝滿垃圾的塑料瓶,做成了一種叫做“生態(tài)磚”的建筑材料。這種“生態(tài)磚”不但絕緣性能良好,而且作為防震抗震材料的安全性也很高。
剩余食物再分配系統(tǒng)
從個(gè)人生活角度來看,大部分的垃圾是由食物產(chǎn)生的,特別是對(duì)于那些吃貨來講。其實(shí),食物殘余占到了城市垃圾填埋場垃圾的20%,一些科學(xué)家也正在尋找它們的新歸宿。
在農(nóng)村,農(nóng)民會(huì)將剩菜剩飯喂養(yǎng)家畜,愛爾蘭的一家生物科技公司則在將可食用垃圾轉(zhuǎn)化為寵物食品。此外,更先進(jìn)的垃圾收集和分發(fā)系統(tǒng),還可以把人們浪費(fèi)的、仍具備食用價(jià)值的食物,重新回收、清理、制作,以供食用。
不難想象,開發(fā)創(chuàng)建這樣的食物回收系統(tǒng)是一項(xiàng)艱巨的勞動(dòng)密集型任務(wù),不僅需要覆蓋全球的大數(shù)據(jù)支持,還需要做到快速收集和分配。不過,隨著世界各地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益減損,這樣的剩余食物再分配系統(tǒng)可能會(huì)變得非常普遍。
利用垃圾發(fā)電
當(dāng)然,除了讓食物回歸本身的意義之外,通過厭氧菌的消化作用,我們也可以將它們轉(zhuǎn)化為燃料,這是微生物在無氧環(huán)境中分解有機(jī)物的一種自然過程。數(shù)百年來,農(nóng)民一直利用這一過程讓肥料產(chǎn)生沼氣,但如今的新技術(shù)可以加速這一原本緩慢的過程。
而在美國,越來越多的州開始立法,禁止餐館的大量剩余食物垃圾進(jìn)入填埋場。因此,即便厭氧消化設(shè)施極為昂貴,但如果有穩(wěn)定的食物垃圾供應(yīng)來源,這些餐館仍能借此創(chuàng)造效益。
美國巴克內(nèi)爾大學(xué)土木和環(huán)境工程師托馬斯·迪斯特法諾認(rèn)為,只要條件允許,未來一些大型的單位或企業(yè)完全可以建造獨(dú)立的食物垃圾消化處理系統(tǒng)。目前,在密歇根州立大學(xué)已有2個(gè)這樣的垃圾處理消化器,可將校園食堂產(chǎn)生的食物垃圾轉(zhuǎn)化為電能。
燃燒垃圾的現(xiàn)狀與未來
世界上第一個(gè)垃圾焚燒爐在1885年建于美國,至此之后,焚燒垃圾便成為絕大多數(shù)國家處理垃圾最為主流的方法,其實(shí)這也是將垃圾變成能源的另一選項(xiàng)(通常通過蒸汽轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電)。我國對(duì)于那些不能回收利用的垃圾,采用的也是焚燒處理法。
不過,焚燒垃圾產(chǎn)生的二惡英卻讓人們相當(dāng)惶恐。二惡英是一種國際公認(rèn)的一級(jí)致癌物??墒聦?shí)上,如今的垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn),控制二惡英的技術(shù)也很成熟。只要操作人員控制得當(dāng),讓煙氣在850℃以上的爐膛中停留超過兩秒鐘,二惡英就可以基本消除。
2009年5月27日,國家環(huán)境分析測試中心對(duì)山西大同的富喬垃圾焚燒發(fā)電廠出具了檢測報(bào)告:其二惡英排放量僅為每立方米0.034納克,不僅遠(yuǎn)低于1納克的國家標(biāo)準(zhǔn),還低于0.1納克的歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
其實(shí)在如今的歐洲,新興的垃圾焚燒廠都會(huì)建設(shè)在城市中心地區(qū)。這樣一來,工廠輸送電力的成本就會(huì)大大降低。
當(dāng)然,科學(xué)家也在尋找取代垃圾焚燒的方法。比如等離子氣化就是一種目前尚處于實(shí)驗(yàn)階段的技術(shù),它極有可能在不久的將來成為真正的更清潔更有效率的垃圾處理方式。等離子氣化技術(shù)分為兩種,一種處理方法是將垃圾通過壓力加熱,轉(zhuǎn)化為可用于制造液體燃料和其他化學(xué)物質(zhì)的合成氣體,而另一種處理方法則被稱為熱解,也就是通過熱的作用將垃圾轉(zhuǎn)化為燃料。只不過目前這兩種技術(shù)的應(yīng)用成本都很高,而且處理效率也極低。
其實(shí),如何處理垃圾是一個(gè)很有趣的課題,甚至還有人提出了腦洞大開的設(shè)想:讓垃圾搭乘火箭進(jìn)入太空,利用太陽的熱量將其焚毀。也許從宏觀的角度來看,這個(gè)想法有那么一點(diǎn)點(diǎn)自私,但考慮到日漸匱乏的地球資源,恐怕有一天我們還真得這么做。畢竟SpaceX公司的回收火箭技術(shù)已經(jīng)成功,未來運(yùn)行這個(gè)方案的成本只會(huì)越來越低。
公元前3000年:最早有史料記載的垃圾填埋場出現(xiàn)在希臘克里特島上。
1905年:美國的垃圾焚化爐開始產(chǎn)生電能,為紐約威廉斯堡橋照明供電。
1934年:美國最高法院立法,禁止向海洋傾倒垃圾。
2002年:愛爾蘭成為第一個(gè)對(duì)塑料購物袋征稅的國家。
2004年:中國超越美國,成為世界最大的垃圾產(chǎn)生國。
2014年:據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道,我國首批8個(gè)城市試點(diǎn)垃圾分類收效甚微。