電弧擊穿空氣，將氣體電離，同時瞬間產(chǎn)生3000℃到超過10000℃的高溫。這種原本“煉火箭”的火將大規(guī)模應(yīng)用于垃圾處理、有害物質(zhì)分解、金屬冶煉、納米材料研制等民用領(lǐng)域，高溫將二噁英等有害物質(zhì)化于無形，垃圾焚燒有望實現(xiàn)零排放。
昨天，電弧等離子應(yīng)用裝備北京市重點實驗室正式掛牌。該實驗室依托中國航天空氣動力技術(shù)研究院的高溫氣體動力學(xué)實驗室，利用該院在空氣動力學(xué)、等離子物理學(xué)、工程熱物理等綜合性科學(xué)研究方面的學(xué)科交叉優(yōu)勢，為民用領(lǐng)域開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備。
據(jù)介紹，電弧等離子技術(shù)在航空領(lǐng)域的主要應(yīng)用，是驗證各種材料、設(shè)備在沖出或者返回大氣層時，能否經(jīng)受住數(shù)千攝氏度高溫的持續(xù)考驗。這一技術(shù)也被稱為“煉火箭”技術(shù)。目前，我國在該技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界一流水平，可與美俄媲美—最大的電弧等離子設(shè)備功率已經(jīng)達(dá)到50兆瓦(5萬千瓦)。該技術(shù)應(yīng)用到民用領(lǐng)域只是“牛刀小試”，焚燒垃圾只要幾百千瓦就已足夠，相關(guān)設(shè)備的體積也會大為縮小。
“一家大型三甲醫(yī)院，只要有大約200平方米的房間，就能運行民用電弧等離子裝備?！备邷貧怏w動力學(xué)實驗室主任陳連忠告訴記者，“包括傳染病醫(yī)療垃圾、帶輻射垃圾等，都可以就地實現(xiàn)完全無害化處理?！边@樣能有效避免醫(yī)療垃圾運輸過程中的二次污染，更杜絕醫(yī)療垃圾填埋、焚燒過程中的污染。傳統(tǒng)垃圾焚燒爐不能處理的石棉、低輻射核廢棄物、多氯聯(lián)苯(PCBS)等特種垃圾，也都可以得到有效、無害處理。
科學(xué)家們?yōu)橛浾咴斀饬擞谩盁捇鸺敝馃纳衿妗Ｔ摷夹g(shù)瞬間產(chǎn)生的高溫至少是常規(guī)焚燒爐(約800℃)的3倍，可以一舉解決此前推廣垃圾焚燒的最大障礙—二噁英。如果一開始就采用2000℃到3000℃的高溫焚燒，各種垃圾都沒有機(jī)會產(chǎn)生二噁英。垃圾中的有機(jī)物質(zhì)，將幾乎全部被氣化生成一氧化碳、氫氣等合成氣，排出后經(jīng)凈化，可作為燃料充分利用。焚燒飛灰經(jīng)等離子體爐重熔，能形成無害的玻璃體材料。
電弧等離子體技術(shù)還可以有效處理城市固體生活垃圾。建筑垃圾、塑料等垃圾中的無機(jī)物質(zhì)，經(jīng)過處理后會形成液態(tài)的“爐渣”，經(jīng)激冷后形成玻璃體材料，可牢牢包裹住殘存的重金屬等有害物質(zhì)，這些玻璃體材料可安全用做建材。
用“煉火箭”之火燒垃圾，可大幅度降低向大自然傾倒的人類垃圾。一個上千萬人口的城市，每天的垃圾甚至可以做到“零排放”。作為當(dāng)今最先進(jìn)的垃圾處理技術(shù)，等離子體技術(shù)已經(jīng)在加拿大、美國等國家進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域。此外，等離子體技術(shù)在處理污水污泥、尾礦利用、鐵合金冶煉等領(lǐng)域也具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保優(yōu)勢。
