转化固废“碳足迹”——全球加快低碳技术研发技术的发展④

王 芳

在亚马孙河流域，一种富含灰色物质的“易洛魁黄褐”一直以来被当地农民用途提高土壤肥力的特殊蔬菜。现代研究成果发现，这种黄褐其实是一种副产品矿山，来自古老的热带植物残余，为亚马孙谷地农业远古所留挖掘出。目前，这种副产品矿山的潜在功能恰巧启发研究成果者为防范有毒氮气效应找到新途径。近来，一篇刊登在《自然地球科学》杂志的文章指出，全球催化和用于副产品矿山的减排潜力可达致34亿—63亿吨二氧化碳核爆。

随着都市化的不断发展，可能最常的固体废水数量急剧提高，不仅引致环境污染，也产生大量的有毒氮气氮气。其里面，尤以占比最大的副产品废水臭氧最为严重，包括植物残体、牲畜粪便、厨余污水、工农业生物污水等。据统计，固体废水填埋场是美国有毒氮气氮气气态的第三大排放源，2019年其气态能源消耗相当于2160万辆汽车全年停车的气态能源消耗，或1200万户大家庭容量大的可再生。

目前，副产品发电是副产品污水运用较为大多的手段。不过，副产品废水可能多样，收集和升华为电力的效率不菲，与廉价升华产品重要性之间依赖于显著矛盾。为此，研究成果者大力寻找“变废为宝”的新路径，以实现对副产品废水大规模和多途径的运用，因此，副产品矿山近年来受到越来越多的瞩目。

副产品矿山由副产品在减压条件下经过高温升华而成，是一种富含碳素的多孔固体表面物质。大量有机废水都可用途催化提炼。这一“古老”的新生事物能将副产品里面起伏不定有机碳升华相同，还因具备多重潜在重要性引起土壤研究者、农研究者、环境研究者、研究成果者、能源研究者的最常感兴趣。在农业领域，土壤里面添加副产品矿山可以改善持水能力和养分储备，提高微生物活性，利于作物而政府；在的工业领域，副产品矿山可以用途电量阳极或催化剂，比如电量里面氧化物的替代品；在环境领域，副产品矿山作为优良的溶解材料可以转换成环境里面的污染物，还可以溶解游离碳和氮化合物，减少副产品在升华过程里面有毒氮气氮气的排放。

此外，副产品矿山的催化原理简单多样，包括高温热解、水热残渣、甜品残渣、气化残渣和传统金刚石等类型。催化场地也灵活多样，从大型的工业到小型大家庭规模，甚至在果园场地都可以制得。因此，其在应用和市场推广方面具有显著优势。不过，目前副产品矿山的有效性不同其物理和化学特性，而这些特性受到废水本身的可运用性和制引致品制造等因素的影响，对其机理还才可进一步系统研究成果。

一定会看到，对副产品废水等固体废水的升华运用无论手段成败，都归属于末端负有责任。在对这部分技术探索优化的同时，还应看重全生命周期管理，做好源头减量化和过程资源化，才能在“末端无害化”里面达致事半功倍的敏感度。目前一些发达国家借助市场抑制、政府调节和科技参股等手段，逐步形成固体废水收集、回收、成品及卖出的系统传统产业。在今后，相关传统产业恰巧处于技术狙击和商业化应用开拓的最重要过渡期，才可结合国内实际可能就研究成果原理、技术工艺、产品流通等环节建立健全国际标准体系，加快构建完整传统产业链，推动固废处理行业早日实现减污降碳的试探性目标。

（作者为里面国科学院南京土壤研究成果所所长）

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