InEnTec:将垃圾转化为有价值的化学品和清洁燃料

根据植物

这个位于俄勒冈州的InEnTec工厂将接收医疗和工业废料等原料,并利用InEnTec的等离子体气化过程,将它们转化为用于工业和燃料电池汽车的高纯氢。资料来源:Jeffrey E. Surma/InEnTec

气候目标扩大影响麻省理工学院废物处理的副产品,利用了一种叫做等离子体气化。

任何曾在垃圾桶前犹豫过的人都知道这个问题:很难确定哪些东西可以回收利用。想想普通的薯片包装袋吧。里面有薄膜塑料,金属,染料和食物残渣;它是复杂的。如今的回收不能很好地处理复杂性,所以典型的薯片袋注定要被扔进垃圾填埋场。

当然,垃圾填埋场占用空间,但与之相关的还有一个更严重的问题——Daniel R. Cohn强调了这一点,他是麻省理工学院能源计划(MITEI)研究科学家,当时他是MITEI未来天然气研究项目的执行董事。这个问题就是温室气体排放。

“在美国,每年大约有1.3亿吨垃圾进入垃圾填埋场,这至少产生1.3亿吨二氧化碳2Cohn说,并指出这些排放物大多以甲烷的形式存在,甲烷是一种自然产生的气体,对气候的影响比二氧化碳(CO .)严重得多2)。

对于COHN来说,在MITEI研究中致力于毫无疑问,Inentec的时间成熟 - 他共同成立的公司 - 扩大其业务。Inentec于1995年纺出了麻省理工学院,使用称为等离子气化的过程,将任何类型的垃圾 - 甚至生物,放射性等危险废物转化为有价值的化学产品和清洁燃料。(公司名称最初是为综合环境技术而站起来的。)

然而,这一过程比把垃圾扔进垃圾填埋场要昂贵得多,而在25年前,气候变化并不是推动投资的主要因素。“回到90年代早期,全球变暖更多的是一种学术追求,”InEnTec总裁、首席执行官和联合创始人杰弗里·e·苏尔马说,他补充说,当时许多人甚至不相信这种现象。

因此,多年来,该公司专注于为存在严重有毒废物问题的重工业和政府提供利基服务。然而,现在,Surma说,公司正在扩大项目,包括塑料回收和低成本分布式氢燃料生产——使用先进的核心技术,防止垃圾被填埋,防止空气中产生温室气体。

“今天的人们明白,我们的能源和工业系统必须脱碳,”Surma说。从垃圾填埋场转移一吨城市固体废物,“至少”相当于防止一吨一氧化碳排放2他指出,要避免进入大气层。“这是非常重要的。”

在麻省理工学院根源

Inentec的故事在20世纪90年代初开始于MIT等离子体科学和融合中心(PSFC)。然后,科恩曾在PSFC的血浆技术师负责人,希望确定使用正在为核融合制定的技术的新方法。“融合是非常长期的,所以我想知道我们是否可以找到一些对社会利益更有近期有用的东西,”他说。“我们决定调查一个环境申请。”

他与当时在太平洋西北国家实验室(PNNL)从事核废料清理工作的Surma合作,他们获得了美国能源部的资助,在麻省理工学院用等离子体(一种过热、高度电离的气体)建造并运行了一个实验性的废物处理炉设施。等离子体是核聚变研究的核心,该研究旨在复制太阳的能量产生能力,而太阳本质上是一个等离子体球。麻省理工学院为建造等离子炉提供了关键的大规模空间和设施支持。

在麻省理工学院的项目结束后,科恩和苏玛与通用电气的工程师查尔斯·h·提图斯(Charles H. Titus)合作,将等离子体技术与焦耳加热熔炼器结合在一起。他们申请了专利,在第四位联合创始人拉里•丁金(Larry Dinkin)的商业帮助下,InEnTec诞生了;在华盛顿的里奇兰,靠近太平洋国家实验室的地方建立了一个设施。

InEnTec的技术是该团队在2008年开启该公司第一个商业规模的生产设施之前开发和测试了多年的技术,“允许废物进入一个容器,并暴露在极端温度下——一个控制的超过10,000度的闪电摄氏,”瑟解释道。“当废物进入那个区域,它就会分解成元素。”

Cohn指出,根据设备的大小,InEnTec处理器每天可以处理25到150吨的垃圾,否则这些垃圾可能会被填埋,甚至焚烧。例如,在加州正在进行的一个项目中,该公司将使用农业生物质废弃物生产乙醇,这些废弃物通常会被燃烧,因此会产生一氧化碳2他说,还造成了中央山谷的空气污染。

支持氢经济

不像焚烧会将污染物释放到空气中,InEnTec的过程会在熔融玻璃中捕捉有害元素,同时产生一种被称为合成气的有用原料燃料,可以转化为乙醇、甲醇和氢气等燃料。“这是一个非常干净的过程,”Surma说。

氢是InEnTec的主要产品重点,该公司希望在全国各地生产廉价的、燃料电池级的氢——这项工作可以支持氢燃料电池驱动的电动汽车的扩大使用。“我们认为这是一个巨大的机会,”苏玛说。

虽然今天99%的氢气由化石燃料产生,但Inentec可以从任何废物产生氢。其植物的占地面积小 - 通常是半到两英亩 - 允许氢气几乎可以在任何地方生产。“您正在减少距离浪费必须旅行并将其转换为几乎零碳燃料,”Surma补充说,解释了Inentec工艺本身不会产生直接排放。

InEnTec公司已经在俄勒冈州建立了一座工厂,将利用废弃物和生物质为西北市场生产燃料电池级氢。该工厂有潜力每天生产1500公斤氢,大约足以为2500辆汽车提供每天平均通勤所需的燃料。

“我们可以以非常低的成本生产氢气,这是与汽油竞争所需要的,”Surma说。

回收的塑料

Inentec Zeroes在塑料回收中的另一个举措,它面临着芯片袋所示的复杂性。Cohn说,不同的塑料塑料具有不同的化学组成,不能简单地融化,以制造新的塑料 - 这是为什么今天在美国的塑料废物中不到10%的塑料废物。

Inentec通过所谓的“分子回收”解决了这个问题。“我们与追求塑料循环的化学公司合作[从旧塑料制作新的塑料],因为我们的技术使我们能够回到分子,维尔京形式的塑料,”Surma解释道。

最近,InEnTec与一家大型汽车撕碎公司合作处理塑料垃圾。Surma说:“我们可以将这些材料回收成分子,用于制造新的仪表盘、座椅等。”他指出,目前回收汽车产生的废弃物中有40%至45%是塑料。“我们认为,这将是我们未来业务中非常重要的一部分。”

Inentec的技术也用于回收塑料以进行环境清理。值得注意的是,一个小单位正在船上部署到处理海洋塑料。该项目可能需要补贴Surma承认,因为Inentec的商业模式取决于废物处理付款。然而,它说明了Inentec可以解决的项目范围,它表明 - 既有大而小的方式 - Inentec正在保持垃圾填埋场的浪费。

科恩说:“我们最初在医疗和危险废物上投入了大量精力,因为我们有更多的钱来处理这些废物。”但他强调,团队一直有更大的雄心。“我们现在的目标是吸引更多的顾客,他们相信环保的产品更有价值。我们花了很长时间才走到这一步。”

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