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Kore通过热解将垃圾转换为生物碳和绿色氢气

来源:      发布时间:2022-08-02 09:49:51

在自然系统中,废物会自行处理。动物或植物在森林中死亡,在很短的时间内,它身体的每一部分以及所有储存能量的糖和脂肪都会被转移到其他动植物身上。

       然而,现代城市并不以这种模式运作。东西扔掉然后被运送到一个集中的倾销点,在那里慢慢分解,甲烷会排放到大气中,而危险的化学物质则会进入土壤。

       根据环保署的数据,我们每年扔掉大约3亿吨垃圾。这相当于每年扔掉27000座埃菲尔铁塔——每人每天将近5磅(2.27千克)!大约三分之一的垃圾被回收或制成堆肥,但这仍然意味着相当于18000座埃菲尔铁塔的垃圾被填埋,这些垃圾中包含的所有能量随着时间的推移会渗入环境。

       显然,这种废物处理模式——基于工业革命的集中化和专业化范式——存在巨大问题。

       考虑到这一背景,你就会明白为什么我们对南加州一家名为Kore Infrastructure的公司如此兴奋,这家公司正在颠覆目前不可持续的垃圾处理模式。

绿色氢与生物碳

       Kore已经创建了一个低资本的模块化系统,从废物中提取可用的能源,以沼气的形式,可以转化为氢气(Kore称之为“超绿色氢气”)或可再生天然气(RNG)。氢气可以用于钢铁和水泥制造等工业过程,也可以用于燃料电池电动汽车、卡车、公共汽车和火车。

       Kore系统最惊人的特性之一是它是完全独立的。在首次启动后,Kore设施的持续运行完全由其从废物中提取的一小部分能量提供动力。除了该系统产生的能源,Kore唯一的副产品是一种叫做“生物炭”的东西,这是一种稳定的碳原子晶格,可以在农业中用作土壤改良剂,也可以在铁冶炼厂或其他需要工业加热的设施中替代煤炭。

       生物炭具有极大的多孔性,因此在农业环境中用作土壤改良剂时,可以有效地保持水分和养分,从而减少径流并提高作物的抗旱性。它富含碳,可以在土壤中固碳数千年。它还可以作为一种更清洁的煤炭替代品用于制造钢铁。

       换句话说,Kore已经开发了一个真正的废物处理循环经济解决方案。

       Kore的技术背后的秘密是一个被称为热解的过程。热解是指在无氧环境中对物质进行加热。没有氧气,材料就不会燃烧;它们会分解成化学成分。

       当有机物质被热解时,会产生能量丰富的气体,如氢和甲烷,以及该物质的含碳“主干”,即生物炭。

       因为Kore使用热解来完成它的工作,一个Kore设施不产生烟雾或其他废气。它的清洁程度确实令人惊叹——以至于它能够在离洛杉矶市中心仅几个街区的SoCalGas站点上建立其第一个完整的设施——洛杉矶是一个空气质量规定非常严格的城市。

失败的经验

       当年,维诺德·科斯拉(Vinodkhosla)支持的一家名为KiOR的初创企业筹集了大量资金,承诺通过“催化热解”过程将生物废物转化为液体燃料,但是上市后几乎立即倒闭。

       我们知道KiOR的故事,于是问及Kore的创始人兼首席执行官科尼利厄斯•希尔兹(Cornelius Shields)有关KiOR的历史。

       希尔兹告诉我们,他和他的团队从KiOR事件中学到了很多,其中一个主要的战略教训就是不要急于将一个不成熟的技术推向市场。Kore成立于2008年,在过去的14年里一直以隐形模式运营。相反,KiOR成立于2007年,IPOd成立仅4年半。

       Kore所有努力工作的最终结果是一个安全、自给自足、易于服务和维修的模块化系统,它产生负碳燃料和增值的生物炭。

       在洛杉矶有一个每日24吨处理能力的工厂,处理木材废料、枯枝、和农业碎屑,并将产生1000公斤的绿色氢(在一个非常低的价格:大约每公斤2美元,约13元人民币)或1000万BTU的可再生沼气,以及每天6吨的固体炭。

       希尔兹告诉我们,公司对基本设计进行了多次迭代,每次迭代都学到了很多东西。关键部件都可以方便的替换拆装以简化维修步骤,料斗可以根据不同的原料修改,每个组件配备实时监控以迅速通知操作员,整个设施可以坐落在一英亩或更少的地面上。

商业模式

       所有这些设计和重新设计工作的优点是,Kore系统工作得很好。其不足之处在于,他们花了14年时间才创造出第一个商业版本,这与VC社区所青睐的《Candy Crush Economy》模式截然相反。

        虽然Kore的技术很酷,它的毅力令人印象深刻,但在与Shields交谈时,我们高兴的发现,在一个能源独立和恢复能力日益重要的世界里,Kore的设施为废物“处理”和能源生产提供了一种更加分布式的模式。

        在电力出现的早期,当地的垃圾处理中心会焚烧附近的垃圾,用热量烧开水,然后利用蒸汽带动发电机。

        从概念上讲,这个模型很有吸引力。本地废物在本地处理。垃圾处理过程反过来也成为当地发电的一个组成部分。

       在这种本地分布式系统中,Kore的技术的巨大和明显的优势是,温室气体不会被释放到大气中,并且没有人会陷入邻避效应的狂热。 

       希尔兹认为Kore的技术会被大公司所采用,既可以作为一种廉价的垃圾处理方式,又可以为它们的设施生产独立的能源。企业获得环境信贷的潜力也让这个项目变得更有吸引力!

       希尔兹知道,我也知道,我们不能依靠昨天的剧本来解决人类文明今天面临的问题。垃圾处理和能源生产的本地化解决方案,循环经济模式取代线性经济模式——如果我们的社会要繁荣和生存到下一个世纪,这些都是我们的重要元素。