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根据《化学工程师》杂志报道[1]，挪威位于Varme的富腾垃圾转化能源（热电厂）成功完成了四年的碳捕集技术中试项目，为全球首个垃圾转化能源项目的全容量碳捕集完成技术准备。全球大部分的生活垃圾通过填埋方式处理，仅生活垃圾就带来约5%的温室气体排放，接近水泥全行业带来的直接排放。另一方面，世界银行预计生活垃圾带来的排放在2050之前会从目前的16亿吨上升到26亿吨二氧化碳[2]，预计届时垃圾带来的碳排放可能仅次于电力行业碳排放，因此垃圾处理的碳减排具有十分重要的意义。
过去大量研究显示垃圾焚化炉技术有利于垃圾的环保处理，垃圾填埋技术在不计算环境外部成本有优势，但如果计算了环境污染、土地使用以及节能将有显著成本优势[3]。然而，根据世界银行统计[4]，目前仅不到三分之一的固体垃圾通过焚化炉处理（11%）或回收（19%）。垃圾通过焚化炉燃烧转化为蒸汽或电力，与传统燃煤电厂的锅炉燃烧工艺比较接近，烟气二氧化碳浓度也非常接近，但烟气成分往往比较燃煤电厂复杂和难以简单控制，而且含氧量比较高[5]，能量平衡较电厂复杂，为应用碳捕集技术带来障碍。
挪威的富腾垃圾转化能源项目采用了壳牌康世富的技术，中试过程中得到了挪威政府的资金支持。该装置使用的混合胺溶液可能会带来少量的亚硝胺或亚硝酸胺有害物质排放，经过连续测试验证了排放实现在0.4ppm （即百万分之0.4）以内。胺液与二氧化氮、氧气、微量重金属反应产生溶液降解的情况得到了很好的控制。该项目验证了90%的捕集率情况下，能够较低成本的稳定运行。
除了挪威，荷兰的Twence项目和日本的Saga项目也在垃圾发电项目开展碳捕集中试。GCCSI预计以目前的技术水平，在垃圾转化能源项目广泛应用的捕集成本在35至50美元每吨二氧化碳之间。虽然目前学术上针对垃圾燃烧的碳捕集研究不多，但仍有研究人员认为未来可以尝试膜分离技术替代胺溶液捕集，以及试验富氧技术在结合新建垃圾转化能源项目[6]。此外，垃圾转化能源的碳捕集技术未来可以与结合生物质的碳捕集与封存技术衔接（BECCS），实施负碳排放项目。
[1] Doyle, A. 2020. CCS pilot phase successfully completed on Norwegianwaste-to-energy plant. The Chemical Engineer. https://www.thechemicalengineer.com/news/ccs-pilot-phase-successfully-completed-on-norwegian-waste-to-energy-plant
[2] The World Bank, 2020. What a Waste 2.0 : A Global Snapshot of SolidWaste Management to 2050. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/30317
[3] Zeman, F. 2010. Considering Carbon Capture and Storage for EnergyGeneration from Municipal Solid Waste. Journal of Environmental Engineering.136. 756-761.
[4] The World Bank, 2020. Trends in Solid Waste Management. https://datatopics.worldbank.org/what-a-waste/trends_in_solid_waste_management.html
[5] Kearns, D. 2019. Waste-to-Energy with CCS: A pathway tocarbon-negative power generation.https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2019/10/Waste-to-Energy-Perspective_October-2019-5.pdf
[6] Wienchol, P. Szlek, A. Ditaranto, M. 2020. Waste-to-energytechnology integrated with carbon capture – Challenges and opportunities.Energy 198, 117352.
转自Captureready
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