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

蒙納士大學發(fā)表在《自然》子刊《能源》雜志上的一項研究發(fā)現，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工廠的能源轉換效率未得到充分的提升和改進。

為什么一些EfW工廠仍然會產生出更高的排放量呢？因為與有機垃圾相比，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材料，最終都會碰到需要燃燒塑料垃圾的情況，從而導致更高的排放。此外，那些年代較早的EfW設施使用了效率較低的技術，將垃圾轉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張，到2020年每天能處理70萬噸垃圾。研究發(fā)現，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的進步，各個工廠的效率出現了明顯分化。包括澳大利亞在內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代化的設備，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，但仍有改進的空間?！眮碜悦杉{士大學的自然、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更新較慢的地區(qū)，EfW工廠的效率也更低，會產生更高的排放量?！?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生產能力，并在持續(xù)擴張中。“中國EfW的一個主流趨勢是塑料含量的上升，這導致碳排放增加。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。需要精心設計的政策來鼓勵廠家采用先進設備?！?br />
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，且可能是中國的兩倍。他說：“如果澳大利亞用先進的設備建造EfW工廠，我們就能利用這些經驗，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，數據顯示，雖然中國的EfW工廠取得了巨大的進步，但仍有提高效率的潛力。他說：“我們已經制定了一條發(fā)展藍圖，用更好的垃圾分類方式和設備的升級雙管齊下，對EfW工廠進行優(yōu)化和升級。該藍圖的關注點是通過改進垃圾分類和現代化技術提高效率，優(yōu)化能源回收再利用，并減少EfW工廠的溫室氣體排放?！?br />
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達成謹慎平衡，防止出現用一個高排放源代替另一個的現象?！?br />
推薦的方法包括：

●改進垃圾管理鏈中的垃圾分類，并為不同屬性的垃圾設計適當的終端處理。

●提高能源轉換效率，盡管這會導致初始成本較高，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多種技術，以提高EfW的效率和可持續(xù)性。他們已經開發(fā)出了高度先進的機器人AI，可以對密集堆積的建筑垃圾進行分類——它甚至可以識別和篩選出微小的石棉顆粒。這項技術正在使用機械臂技術進行模擬試驗，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。它采用人機交互界面，對用戶很友好，可以集成到現有的回收設施中。

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)汽輪機的余熱，提高能源轉換效率。此外，他們正在致力于碳捕獲、利用和存儲（CCUS）解決方案，以減輕排放和應對氣候變化的挑戰(zhàn)。為了進一步加強EfW的運營，蒙納士的研究人員還在利用AI驅動的工藝優(yōu)化和數字孿生技術，提高垃圾分類和處理的透明度和問責制。