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| 【技術(shù)】華裔科學(xué)家發(fā)明厭氧消化技術(shù)將垃圾變能源 |
| （時間:2012-7-16 11:31:07） |
華裔科學(xué)家張瑞紅發(fā)明的“垃圾變能源”技術(shù)，在美國成功打入市場。近日，潔凈世界伙伴公司（Clean World partners）啟用了美國加州大學(xué)戴維斯分校生物和農(nóng)業(yè)工程學(xué)教授張瑞紅的生物消化系統(tǒng)。這也是美國第一家利用食品加工廠的食品垃圾，以及廢紙板箱發(fā)電的工廠。
過去十年間，張瑞紅一直致力于開發(fā)厭氧消化技術(shù)，試圖將固體廢物轉(zhuǎn)化成可再生能源。2006 年，她將這一技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室升級到示范階段。當(dāng)時，來自聯(lián)邦、州和地方的官員，以及中國駐舊金山總領(lǐng)事等出席了那套再生新能源示范系統(tǒng)的剪彩儀式。
隨后，位于薩克拉門托鎮(zhèn)的新興企業(yè)潔凈世界伙伴公司從加州大學(xué)戴維斯分校購買了技術(shù)的使用權(quán)。“我非常欣賞張教授這一項(xiàng)了不起的成就。”加州大學(xué)戴維斯分校校監(jiān) Linda Katehi 說，“像張瑞紅教授這樣的科學(xué)家，正在幫助加州大學(xué)戴維斯分校解決我們這個時代最迫切的全球性問題。她的工作帶領(lǐng)我們向大家都渴望的可持續(xù)發(fā)展未來邁進(jìn)了一大步。”
厭氧消化系統(tǒng)被放置在美國河流包裝公司（American River packaging）內(nèi)。它將每天把7.5 噸來自該地區(qū)食品處理廠的食品垃圾，以及半噸來自美國河流包裝公司的不可回收的瓦楞材料轉(zhuǎn)化為天然氣。系統(tǒng)每天產(chǎn)生大約1300 千瓦時的可再生能源，可以滿足美國河流包裝公司37％的電力需求，同時每年可以減少大約2900 噸垃圾進(jìn)入填埋場。這個項(xiàng)目還創(chuàng)造了22 個工作崗位。
“這類項(xiàng)目和技術(shù)，實(shí)際上創(chuàng)造了一種將垃圾看作資源的新思維方式，它最終會帶來一個更美好的世界、更清潔的環(huán)境，以及新的工作崗位.。”張瑞紅說。
厭氧消化依賴細(xì)菌在缺氧環(huán)境下分解可生物降解的垃圾材料。張瑞紅的系統(tǒng)將這類垃圾轉(zhuǎn)化成如可再生能源、堆肥、水和自然肥料一類有價值的副產(chǎn)品。盡管厭氧消化本身不是一項(xiàng)新技術(shù)，但操作上和材料處理上的缺陷一直阻礙其商業(yè)化進(jìn)程。
張瑞紅的高效消化技術(shù)和其他大多數(shù)同類技術(shù)都有著不同之處。后者主要處理液體垃圾，比如牛奶場的糞便以及市政廢水。而她的技術(shù)可以同時轉(zhuǎn)化液體和固體垃圾，包括食品垃圾、院落垃圾、植物殘留、紙和紙板。
張瑞紅還努力克服了兩個阻礙厭氧消化系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題：時間和成本。這一新技術(shù)讓此類垃圾轉(zhuǎn)化系統(tǒng)變得可復(fù)制，且許多組件均可預(yù)制，減少了建造系統(tǒng)的時間。例如，潔凈世界伙伴公司放置于美國河流包裝公司內(nèi)的這臺設(shè)備，從空空如也到產(chǎn)生能源只花了90 天不到，成本在200 萬至300 萬美金之間。此外，這套系統(tǒng)將垃圾轉(zhuǎn)換為能源的時間，是其他消化設(shè)備的一半，卻能生產(chǎn)出更多的、隨后可被轉(zhuǎn)化為清潔能源的氣體。
潔凈世界伙伴公司計劃在6月利用張瑞紅的技術(shù)，在薩克拉門托鎮(zhèn)南區(qū)轉(zhuǎn)化站開設(shè)第二家垃圾轉(zhuǎn)化工廠。“瑞紅作為主要顧問，她的貢獻(xiàn)對我們的成功十分關(guān)鍵”，潔凈世界伙伴公司首席執(zhí)行官、加州大學(xué)戴維斯分校校友Michele Wong 說。
張瑞紅在接受媒體采訪時表示，她1995 年來到加州大學(xué)戴維斯分校之前，厭氧發(fā)酵技術(shù)的研究，都是處理廢水為主。到加州之后，加州稻草多，而且加州對空氣質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，不允許燒稻草；此外，加州人口多，食品加工廢棄物和餐館廚馀也很多。所以，她開始從事食品加工廢棄物再利用的研究。“廢水處理容易，固體處理就比較難。固體發(fā)酵時間比較長，比較慢，需要新技術(shù)。”她說，“過去不知道我的研究成果能不能商業(yè)化，現(xiàn)在商業(yè)化成功了，這家發(fā)電廠就是商業(yè)成功的案例。紙盒子過去不能用于發(fā)電，現(xiàn)在可以了，所以有創(chuàng)新。將來發(fā)電廠規(guī)模擴(kuò)大，成本降低，經(jīng)濟(jì)效益會上升。”
張瑞紅的研究在美國頗為引人注目，她先后獲得美國能源部社區(qū)可再生能源發(fā)展項(xiàng)目、加州能源委員會公共利益能源研究項(xiàng)目，以及加州資源循環(huán)和回收部（CalRecycle）的資助。
張瑞紅今年49歲。1979 年，她高一時即考上內(nèi)蒙古工學(xué)院。本科畢業(yè)后，她在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)讀研究生，丈夫潘忠禮是她的同門師兄。上世紀(jì)80 年代末期，夫婦倆同在美國伊利諾大學(xué)攻讀博士學(xué)位。潘忠禮的碩士導(dǎo)師姚維禎曾在伊利諾大學(xué)做訪問學(xué)者，他幫助張瑞紅聯(lián)系了伊利諾大學(xué)農(nóng)業(yè)工程的教授Donald Day。這位教授是較早研究動物廢棄物處理的專家之一，張瑞紅也因此進(jìn)入環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
張瑞紅在愛荷華州立大學(xué)做博士后研究時，需要到農(nóng)場做技術(shù)推廣。她對媒體說，技術(shù)推廣挑戰(zhàn)性很大，也很有鍛煉。她不僅要與農(nóng)民，還有州政府機(jī)構(gòu)等打交道。那些比較復(fù)雜的專業(yè)資料，也得用深入淺出的英文傳述出去。
如今，夫婦倆在各自的研究領(lǐng)域均可謂成就斐然。張瑞紅獲得美國農(nóng)業(yè)生物工程學(xué)會青年學(xué)者獎等獎項(xiàng)，潘忠禮則捧回美國青年科學(xué)家總統(tǒng)獎、鳳凰衛(wèi)視“影響世界華人大獎”等榮譽(yù)。據(jù)美國《僑報》報道，2008 年，加州大學(xué)戴維斯分校百年校慶期間，該校校報在刊登百年成就展的介紹中，只選擇了一張人物照片，就是張瑞紅把廢棄的菜葉放進(jìn)厭氧消化系統(tǒng)中，使它們變成能源。校報文章稱，張瑞紅發(fā)明的系統(tǒng)是加州大學(xué)戴維斯分校對環(huán)境保護(hù)的卓越貢獻(xiàn)。
張瑞紅還對媒體表示，她正在研究用甜菜做燃體乙醇（酒精），就是生物燃料，從州政府、聯(lián)邦政府拿到了很多經(jīng)費(fèi)，計劃在加州做一個很大的燃料乙醇項(xiàng)目，如今已進(jìn)入中型示范階段。她與Mendota beatbioanergy 公司已經(jīng)達(dá)成合作意向，將在加州中谷地區(qū)建造一家商業(yè)用途的工廠。
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