雖然垃圾能源（EfW）被廣泛認(rèn)為是比垃圾填埋場更清潔的選擇，但最近研究顯示，一些設(shè)施每單位發(fā)電量產(chǎn)生的碳排放量大于燃煤電廠。

蒙納士大學(xué)發(fā)表在《自然》子刊《能源》雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn)，垃圾能源面臨的主要挑戰(zhàn)是：垃圾中得塑料含量在不斷提升，使得碳排放量不斷增加，而與此同時，EfW工廠的能源轉(zhuǎn)換效率未得到充分的提升和改進(jìn)。

為什么一些EfW工廠仍然會產(chǎn)生出更高的排放量呢？因為與有機(jī)垃圾相比，塑料含量高的垃圾在高溫燃燒時會釋放出更多的CO?。在垃圾分類不普及的地區(qū)，EfW工廠無法專注于燃燒不可回收的有機(jī)材料，最終都會碰到需要燃燒塑料垃圾的情況，從而導(dǎo)致更高的排放。此外，那些年代較早的EfW設(shè)施使用了效率較低的技術(shù)，將垃圾轉(zhuǎn)化為能源的效率不高，同時仍排放出大量的CO?。

蒙納士的研究人員分析了20多年來中國近600個EfW工廠，近年來這些工廠迅速擴(kuò)張，到2020年每天能處理70萬噸垃圾。研究發(fā)現(xiàn)，EfW有助于減少垃圾填埋場的排放量，但隨著垃圾組成的變化和技術(shù)的進(jìn)步，各個工廠的效率出現(xiàn)了明顯分化。包括澳大利亞在內(nèi)的許多大城市都面臨著類似的垃圾挑戰(zhàn)。為了減少對垃圾填埋場的依賴，澳大利亞一直在開發(fā)EfW工廠，如澳大利亞西部地區(qū)的奎那那和東羅金漢的工廠。

這項研究表明，如果城市能夠改善垃圾分類情況，并投資建立一些更現(xiàn)代化的設(shè)備，可以將EfW排放減少一半，到2060年更接近天然氣的能源清潔等級。

“垃圾能源在未來大有可為，但仍有改進(jìn)的空間?！眮碜悦杉{士大學(xué)的自然、城市和人類（NUH）實驗室的Jenny Zhou博士說，“在塑料垃圾含量更高和技術(shù)更新較慢的地區(qū)，EfW工廠的效率也更低，會產(chǎn)生更高的排放量?！?br />
該研究的合著者Ben Liu是土木與環(huán)境工程系的博士生，他說中國擁有世界上最大的EfW生產(chǎn)能力，并在持續(xù)擴(kuò)張中。“中國EfW的一個主流趨勢是塑料含量的上升，這導(dǎo)致碳排放增加。這一挑戰(zhàn)可以通過改善垃圾分類和回收利用來緩解?！?Liu先生說，“中國EfW的另一大挑戰(zhàn)是，在能源轉(zhuǎn)換效率方面，EfW發(fā)電廠的發(fā)展落后于傳統(tǒng)發(fā)電廠。需要精心設(shè)計的政策來鼓勵廠家采用先進(jìn)設(shè)備。”

Liu先生表示，澳大利亞有更成熟的垃圾分類方法——其垃圾能源的發(fā)熱量與歐洲相當(dāng)，且可能是中國的兩倍。他說：“如果澳大利亞用先進(jìn)的設(shè)備建造EfW工廠，我們就能利用這些經(jīng)驗，在能源、環(huán)境和可持續(xù)性之間創(chuàng)造良好的平衡?！?br />
土木與環(huán)境工程系副主任Victor Chang教授說，數(shù)據(jù)顯示，雖然中國的EfW工廠取得了巨大的進(jìn)步，但仍有提高效率的潛力。他說：“我們已經(jīng)制定了一條發(fā)展藍(lán)圖，用更好的垃圾分類方式和設(shè)備的升級雙管齊下，對EfW工廠進(jìn)行優(yōu)化和升級。該藍(lán)圖的關(guān)注點是通過改進(jìn)垃圾分類和現(xiàn)代化技術(shù)提高效率，優(yōu)化能源回收再利用，并減少EfW工廠的溫室氣體排放。”

Chang 教授表示，中國的EfW研究突出了其雙重作用，它既是一種更環(huán)保的垃圾管理解決方案，又是電力供應(yīng)的一個組成部分。他說：“為了確保EfW成為全球主要城市的城市化進(jìn)程中可持續(xù)發(fā)展的一部分，它的發(fā)展必須與清潔能源目標(biāo)達(dá)成謹(jǐn)慎平衡，防止出現(xiàn)用一個高排放源代替另一個的現(xiàn)象。”

推薦的方法包括：

●改進(jìn)垃圾管理鏈中的垃圾分類，并為不同屬性的垃圾設(shè)計適當(dāng)?shù)慕K端處理。

●提高能源轉(zhuǎn)換效率，盡管這會導(dǎo)致初始成本較高，卻能提供更大的長期效益。

●在可實行的情況下，實施碳捕獲，因為EfW已被證明是潛在的適合碳捕獲、利用和存儲（CCUS）的平臺。

蒙納士的研究人員正在推進(jìn)多種技術(shù)，以提高EfW的效率和可持續(xù)性。他們已經(jīng)開發(fā)出了高度先進(jìn)的機(jī)器人AI，可以對密集堆積的建筑垃圾進(jìn)行分類——它甚至可以識別和篩選出微小的石棉顆粒。這項技術(shù)正在使用機(jī)械臂技術(shù)進(jìn)行模擬試驗，研究人員希望它能吸引到投資的青睞，提高澳大利亞垃圾分類和回收效率。它采用人機(jī)交互界面，對用戶很友好，可以集成到現(xiàn)有的回收設(shè)施中。

他們還開發(fā)出創(chuàng)新的能源優(yōu)化方法，能夠更好地利用傳統(tǒng)汽輪機(jī)的余熱，提高能源轉(zhuǎn)換效率。此外，他們正在致力于碳捕獲、利用和存儲（CCUS）解決方案，以減輕排放和應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)EfW的運營，蒙納士的研究人員還在利用AI驅(qū)動的工藝優(yōu)化和數(shù)字孿生技術(shù)，提高垃圾分類和處理的透明度和問責(zé)制。