如何對付海洋垃圾:看各國神奇手段
鉅亨網新聞中心 2015-09-17 12:32
出品:科普中國
製作:開普樂創客團隊
監製:中國科學院計算機網絡信息中心
2015年8月,一隻哥斯達黎加的海龜引起了人們的廣泛關注:研究人員從它的鼻孔裏取出了一條長達12厘米的異物,后經證實為塑料吸管。越來越多的海洋生物遭受到海洋垃圾的傷害,這些垃圾附在動物們的身體上、腸胃裏,甚至是鼻腔中,而垃圾中的有毒物質會在動物的體內沉積,最終被端上人類的餐桌。
為了解決海洋被過度污染的問題,世界各地的人們發明了各式各樣的海洋垃圾搜集裝置,將這些垃圾集中起來。那麼,大量被收集起來的海洋垃圾,它們最終將歸於何處呢?
垃圾填埋:馬爾代夫的水下“垃圾塔”
對於海洋垃圾來,進行就地填埋是最簡單、最經濟的處理辦法。但作為旅遊勝地的馬爾代夫,它的國土面積僅為298平方公里,再加上每年來此遊玩的遊客生了大量的生活垃圾,就地填埋並不是一個可行的辦法。
於是,人們將填埋地點轉向了面積更為廣闊的水下世界。馬爾代夫政府投資在水下建造了一座巨大的塔形建築物,將搜集到的各類垃圾投入其中。經過塔頂工作人員對垃圾進行高溫烘烤的乾燥脫水,照射紫外線的消毒殺菌后,將其放入塔中。等到垃圾的重量到達了一定的預設值,再將它們集中壓縮,放在塔底儲存起來。
在這座塔的建成之初,為了使其不因海底的巨大壓力下沉,塔內充滿了海水。當垃圾進入塔內后,通過工作人員的操作來排出或吸進海水,以保持塔內外壓力的一致。據馬爾代夫官方發言人表示,他們將在未來能源危機時合理利用這些垃圾,並不會將它們永久性地存放在海底。
建立島嶼:澳大利亞的“垃圾旅遊島”
為了解決海洋垃圾這一難題,海域面積排名為全球第六的澳大利亞,利用海洋垃圾建立了一座島嶼,開發成為新的旅遊項目——海島旅遊,對外宣稱可以滿足全國四十分之一的人口——約60萬人口的日常生活所需。
海洋垃圾中很大一部分是塑料垃圾,澳大利亞科學家從搜集起來的約6萬噸塑料垃圾中分離出了鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯等有害物質后,將塑料垃圾製成一個個中空的塊狀物體,並在物體表麵包裹了一層特殊的薄膜,使之能夠漂浮在水面上,同時又不會對環境進行二次污染。
這些塊狀物體排列在一起,便形成了一個大面積的“浮動平台”,再將水泥、沙土覆蓋在其表面就建成了一座島嶼。然后,建造房屋、開闢農田、修建馬路、養殖魚蝦,利用太陽能、風能和水力發電,人們就可以完全自給自足地生活在這裏了。
海底養魚群:日本建立“垃圾飼養場”
各國對於海洋垃圾的處理都有他們本國的特色。一直以來,日本的水資源豐富,漁業發達,然而卻在最近幾年越發蕭條。這一改變,不得不迫使日本人民做出相應的對策。海洋垃圾在這個時候起到了促進的作用。
這座海洋深處的魚蝦飼養場,是由粉碎后的海洋垃圾編織成細密的網子圍建而成的。它為日本人民提供了一個比北海道漁場場地更大、養殖範圍更廣的飼養場所。根據魚蝦的不同生活習性,飼養場被劃分為不同的區域。每一個區域內有兩到三個直徑為100米的網狀球體,它們的外表面能夠吸住海洋中的塑料垃圾,為漁網的新建、修補積累材料;它們的網眼要比圍欄的網眼大得多,便於小魚小蝦的自由進出,維護飼養場的生態平衡;球體還可以在海洋中上下浮動,等到魚蝦長大后方便漁民捕撈。
供能發電:中國的垃圾發電廠
在各國科學家們建言獻策之時,中國科學家也毫不遜色。
我國的生物研究學家們在土壤中發現並培育出了一種以食用二惡英為生的細菌,只需將燃燒垃圾時所生的、嚴重危害生物圈的二惡英氣體通入土壤中,這些細菌就能很快地“吃”掉它們,同時還能保持土壤原有的性質。由此,國內的垃圾發電廠逐漸取代了曾經的火力發電廠、核能發電廠,人們將垃圾脫水、粉碎后,送進焚燒爐燃燒供能,用以發電。
燃燒后的灰燼經過專人處理,提取出其中的重金屬元素,成為電池、電路板等元件的材料;剩下的灰燼被壓縮成一塊塊磚頭大小,是新型的建築材料。
變廢為寶:沙特將垃圾轉化為石油
最近,素有“石油之國”美譽的沙地阿拉伯攻克了一項新的技術難題,將海洋垃圾中的塑料垃圾轉化為石油。這項技術的研發成功,幫助其控制世界石油市場起到了更為關鍵的助力。
總所周知,塑料的主要原料是石油和天然氣等化石燃料。人們通過提取石油、天然氣等化石燃料中合適的大分子物質,將其裂解成能夠與同種或他種分子聚合的小分子物質,最終再聚合成高分子化合物——塑料。
那麼,如果將以上過程逆轉,塑料變為石油是否可能呢?沙地阿拉伯的科學家們正是基於這種猜想,才會研發出將塑料轉化為石油的技術。只要把經過乾燥、粉碎后的塑料垃圾加熱到400℃以上,使之氣化,再將氣體通入特質的冷卻裝置中冷卻,就可以重新獲得石油。而塑料受熱分解后所生的有毒氣體(聚氯乙烯受熱會生氯化氫)會經過脫氯裝置,有害物質(聚對苯二甲酸乙二醇酯受熱會析出對苯二甲酸晶體)也會被定期清理出冷卻裝置進行后續處理。
丟進黑洞:美國“異想天開”出奇招
面對海洋垃圾,美國科學家們將目光投向了浩瀚無邊的宇宙。
隨NASA對太空的不斷探索與研究,科學家們對黑洞的了解逐漸加深:黑洞並不是吸收一切的暗物質,它會持續不斷的釋放出少量的高能射線——這種射線介於伽馬射線和X射線之間,因為它極其穩定,所以波長變動值極小,並不易被人察覺。黑洞內部是中空的,且它不允許內部物質外流,是個非常理想的“垃圾桶”。
美國政府決定將海洋垃圾丟進黑洞:他們將海洋垃圾脫水、消毒、粉碎,壓縮成球狀,並在上面安裝了一個小小的助推器,用宇宙飛船把球狀垃圾運送到黑洞附近。這樣一來,球狀垃圾就能利用黑洞的巨大引力和助推器的動力運動到黑洞內部,被永久地儲存起來。
未來世界總是會有無限的可能,讓我們來共同期待吧!
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