Kore通過(guò)熱解將垃圾轉(zhuǎn)換為生物碳和綠色氫氣
2022-08-02
在自然系統(tǒng)中，廢物會(huì)自行處理。動(dòng)物或植物在森林中死亡，在很短的時(shí)間內(nèi)，它身體的每一部分以及所有儲(chǔ)存能量的糖和脂肪都會(huì)被轉(zhuǎn)移到其他動(dòng)植物身上。
然而，現(xiàn)代城市并不以這種模式運(yùn)作。東西扔掉然后被運(yùn)送到一個(gè)集中的傾銷點(diǎn)，在那里慢慢分解，甲烷會(huì)排放到大氣中，而危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)則會(huì)進(jìn)入土壤。
根據(jù)環(huán)保署的數(shù)據(jù)，我們每年扔掉大約3億噸垃圾。這相當(dāng)于每年扔掉27000座埃菲爾鐵塔——每人每天將近5磅(2.27千克)！大約三分之一的垃圾被回收或制成堆肥，但這仍然意味著相當(dāng)于18000座埃菲爾鐵塔的垃圾被填埋，這些垃圾中包含的所有能量隨著時(shí)間的推移會(huì)滲入環(huán)境。
顯然，這種廢物處理模式——基于工業(yè)革命的集中化和專業(yè)化范式——存在巨大問(wèn)題。
考慮到這一背景，你就會(huì)明白為什么我們對(duì)南加州一家名為Kore Infrastructure的公司如此興奮，這家公司正在顛覆目前不可持續(xù)的垃圾處理模式。
綠色氫與生物碳
Kore已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)低資本的模塊化系統(tǒng)，從廢物中提取可用的能源，以沼氣的形式，可以轉(zhuǎn)化為氫氣(Kore稱之為“超綠色氫氣”)或可再生天然氣(RNG)。氫氣可以用于鋼鐵和水泥制造等工業(yè)過(guò)程，也可以用于燃料電池電動(dòng)汽車、卡車、公共汽車和火車。
Kore系統(tǒng)最驚人的特性之一是它是完全獨(dú)立的。在首次啟動(dòng)后，Kore設(shè)施的持續(xù)運(yùn)行完全由其從廢物中提取的一小部分能量提供動(dòng)力。除了該系統(tǒng)產(chǎn)生的能源，Kore唯一的副產(chǎn)品是一種叫做“生物炭”的東西，這是一種穩(wěn)定的碳原子晶格，可以在農(nóng)業(yè)中用作土壤改良劑，也可以在鐵冶煉廠或其他需要工業(yè)加熱的設(shè)施中替代煤炭。
生物炭具有極大的多孔性，因此在農(nóng)業(yè)環(huán)境中用作土壤改良劑時(shí)，可以有效地保持水分和養(yǎng)分，從而減少?gòu)搅鞑⑻岣咦魑锏目购敌浴Ｋ缓迹梢栽谕寥乐泄烫紨?shù)千年。它還可以作為一種更清潔的煤炭替代品用于制造鋼鐵。
換句話說(shuō)，Kore已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)真正的廢物處理循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案。
Kore的技術(shù)背后的秘密是一個(gè)被稱為熱解的過(guò)程。熱解是指在無(wú)氧環(huán)境中對(duì)物質(zhì)進(jìn)行加熱。沒(méi)有氧氣，材料就不會(huì)燃燒；它們會(huì)分解成化學(xué)成分。
當(dāng)有機(jī)物質(zhì)被熱解時(shí)，會(huì)產(chǎn)生能量豐富的氣體，如氫和甲烷，以及該物質(zhì)的含碳“主干”，即生物炭。
因?yàn)?/span>Kore使用熱解來(lái)完成它的工作，一個(gè)Kore設(shè)施不產(chǎn)生煙霧或其他廢氣。它的清潔程度確實(shí)令人驚嘆——以至于它能夠在離洛杉磯市中心僅幾個(gè)街區(qū)的SoCalGas站點(diǎn)上建立其第一個(gè)完整的設(shè)施——洛杉磯是一個(gè)空氣質(zhì)量規(guī)定非常嚴(yán)格的城市。
失敗的經(jīng)驗(yàn)
當(dāng)年，維諾德·科斯拉(Vinodkhosla)支持的一家名為KiOR的初創(chuàng)企業(yè)籌集了大量資金，承諾通過(guò)“催化熱解”過(guò)程將生物廢物轉(zhuǎn)化為液體燃料，但是上市后幾乎立即倒閉。
我們知道KiOR的故事，于是問(wèn)及Kore的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官科尼利厄斯•希爾茲(Cornelius Shields)有關(guān)KiOR的歷史。
希爾茲告訴我們，他和他的團(tuán)隊(duì)從KiOR事件中學(xué)到了很多，其中一個(gè)主要的戰(zhàn)略教訓(xùn)就是不要急于將一個(gè)不成熟的技術(shù)推向市場(chǎng)。Kore成立于2008年，在過(guò)去的14年里一直以隱形模式運(yùn)營(yíng)。相反，KiOR成立于2007年，IPOd成立僅4年半。
Kore所有努力工作的最終結(jié)果是一個(gè)安全、自給自足、易于服務(wù)和維修的模塊化系統(tǒng)，它產(chǎn)生負(fù)碳燃料和增值的生物炭。
在洛杉磯有一個(gè)每日24噸處理能力的工廠，處理木材廢料、枯枝、和農(nóng)業(yè)碎屑，并將產(chǎn)生1000公斤的綠色氫（在一個(gè)非常低的價(jià)格：大約每公斤2美元，約13元人民幣）或1000萬(wàn)BTU的可再生沼氣，以及每天6噸的固體炭。
希爾茲告訴我們，公司對(duì)基本設(shè)計(jì)進(jìn)行了多次迭代，每次迭代都學(xué)到了很多東西。關(guān)鍵部件都可以方便的替換拆裝以簡(jiǎn)化維修步驟，料斗可以根據(jù)不同的原料修改，每個(gè)組件配備實(shí)時(shí)監(jiān)控以迅速通知操作員，整個(gè)設(shè)施可以坐落在一英畝或更少的地面上。
商業(yè)模式
所有這些設(shè)計(jì)和重新設(shè)計(jì)工作的優(yōu)點(diǎn)是，Kore系統(tǒng)工作得很好。其不足之處在于，他們花了14年時(shí)間才創(chuàng)造出第一個(gè)商業(yè)版本，這與VC社區(qū)所青睞的《Candy Crush Economy》模式截然相反。
雖然Kore的技術(shù)很酷，它的毅力令人印象深刻，但在與Shields交談時(shí)，我們高興的發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)能源獨(dú)立和恢復(fù)能力日益重要的世界里，Kore的設(shè)施為廢物“處理”和能源生產(chǎn)提供了一種更加分布式的模式。
在電力出現(xiàn)的早期，當(dāng)?shù)氐睦幚碇行臅?huì)焚燒附近的垃圾，用熱量燒開水，然后利用蒸汽帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。
從概念上講，這個(gè)模型很有吸引力。本地廢物在本地處理。垃圾處理過(guò)程反過(guò)來(lái)也成為當(dāng)?shù)匕l(fā)電的一個(gè)組成部分。
在這種本地分布式系統(tǒng)中，Kore的技術(shù)的巨大和明顯的優(yōu)勢(shì)是，溫室氣體不會(huì)被釋放到大氣中，并且沒(méi)有人會(huì)陷入鄰避效應(yīng)的狂熱。
希爾茲認(rèn)為Kore的技術(shù)會(huì)被大公司所采用，既可以作為一種廉價(jià)的垃圾處理方式，又可以為它們的設(shè)施生產(chǎn)獨(dú)立的能源。企業(yè)獲得環(huán)境信貸的潛力也讓這個(gè)項(xiàng)目變得更有吸引力！
希爾茲知道，我也知道，我們不能依靠昨天的劇本來(lái)解決人類文明今天面臨的問(wèn)題。垃圾處理和能源生產(chǎn)的本地化解決方案，循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式取代線性經(jīng)濟(jì)模式——如果我們的社會(huì)要繁榮和生存到下一個(gè)世紀(jì)，這些都是我們的重要元素。
