燃烧的废料西门子开发了一项可以把生物质废弃物高效转化为能源的技术。

在德国的 Böblingen 地区，有一座利用废物焚烧发电的热电厂。工程师们把一座 20 米高的焚烧塔称为“小玩具”，这座塔挤在一个位于一个垃圾和矿渣箱附近的房子里。每年，有超过 150,000 吨的废料在这个焚烧塔内燃烧并产生电能和热能。电厂的经理 Guido Bauernfeind 说：“我们把焚烧塔叫做小玩具并没有任何贬义，相反，对我们来说，这个 SIPAPER 焚烧发电设备堪称完美。”之所以称之完美，是因为从 2008 年 9 月起，除垃圾和矿渣之外，另一种原材料，即经过过滤之后的枯枝废叶也可以在这座焚烧炉里转化成能源，而这种原材料在花园和森林里随处可见。

西门子开发了一个新工艺流程，使得木片纸浆生产过程中产生的潮湿的、不同种类的的废料都可以转化为电能或者热能。

这座焚烧塔的表面覆有银色的金属片，它本身就是一个小型的发电厂。它的炉膛看上去就像一个巨型比萨烤箱，炉膛内部呈拱形，由耐火砖制成，表面还包裹着半米厚的混凝土绝缘层。因此，就算焚烧塔的内部燃烧温度高达 950 摄氏度，其外围温度也只是刚刚烫手而已。

RBB Böblingen 地区每年通过木片制浆生产和森林间伐这两项作业就可以收集到 16,000 吨枯枝废叶。先将这些枯枝废叶切成碎片，再通过滤网处理之后就可以作为热电厂以及依靠木柴燃烧加热的供暖系统的燃料。不过，有些经过筛网筛孔的碎片由于体积太小，基本对燃烧过程没有帮助。如果这种体积过小的碎片参与大型焚烧发电厂的燃烧，那么还很容易沉淀为炉渣，阻塞炉篦。另外，体积过小的碎片，其热值也很低，因此需要为其添加特别的燃烧程序。Bauernfeind 补充说：“我们热电厂就具备将这种体积过小的碎片清除出焚烧过程的能力。”

其中一个解决方案就是 SIPAPER 焚烧发电设备。这项技术由西门子工业研发，最初应用于造纸工业。数年以前，造纸工业还在采用垃圾掩埋法来处理生产中产生的废料。但自从有了SIPAPER 焚烧发电设备，造纸业不仅完全不用担心废料处理的问题，还可以自己动手将废料转换成能源。但是，因为造纸所产生的废料不仅体积过小、种类差别过大，还很潮湿，因此不能有效燃烧。

如何解决这个问题？答案就是采用高速旋转的方式将废料颗粒投入炉膛当中。这种方法不仅可以更好地分配废料颗粒在炉膛中的位置，还能提高燃烧效率，更能减少炉渣沉淀的危险。 SIPAPER 焚烧发电厂约在4 年前奥地利的一家造纸厂投入使用。该发电厂可以为该造纸厂提供所需的电能和热能。Hermann Schwarz 博士是位于爱尔兰根的西门子工业解决方案集团的技术生产经理，他表示：“奥地利造纸厂的这种废物再利用模式可以将该厂的性能源消耗量降低三分之一。”

这种技术特别适合焚烧潮湿的、由不同种类生物质构成的废料。奥地利林茨废物发电厂的经理 Haselgrübler 表示：“这种技术是发电量在 5 至 25 兆瓦之间的中型生物发电厂的选择。”

当然，在规模较大的传统发电厂内会采用其他方法，比如使用往复炉篦，或者利用空气恒流的方式。即使对于规模较小的发电厂来说，采用上述技术仍是选择。以由西门子提供设备、位于Böblingen 的热电厂为例，该厂的热能产量为 5 兆瓦，但其生产效率很高——达到了 85%。一个 800 千瓦的发电机不断将电厂产生的电能输送到电网当中，而其余的热能则会通过管道输送到工厂现有的小区供热网络当中。

Böblingen 生物质发电厂的诞生，标志着一系列新物质可以用来作为焚烧发电的燃料。例如，目前正在考虑将油菜粗粉作为燃料。Schwarz 说：“啤酒生产过程中所产生的有机废物也可能作为燃料。”他认为实现这一目标所需的技术更新并非遥不可及，而是完全有可能实现的。“其实，我们一直需要的就是这样一种具有特殊微粒分布的燃料。但如今我们可以在燃料加工的过程中自己创造。燃烧过程中水分含量可以高达 40%。” 他说。

实现有效燃烧的关键是通过自动控制确定燃料与空气的比例。Schwarz 说：“SIPAPER 焚烧发电技术为限度地开发生物质能提供了可能。”目前对生物质废料发电技术最有兴趣的是欧盟各国，特别是德国、东欧的欧盟成员国、巴西以及印尼。

生物质的春天。任职于德国莱比锡的生物质研究中心 (DBFZ)的Martin Kaltschmitt 博士说：“生物质拥有巨大潜力，且绝大部分仍未开被发利用。”根据该中心的统计，2007 年，德国境内利用废弃木料或者废弃林木发电的生物质发电厂超过 30 家；而截止目前，德国境内仍在运营的此类发电厂已经超过了 210 家。与之相比，沼气工厂的发展势头更为迅猛。沼气工厂 2007 年度的能源产量为 828 拍焦耳（43% 用于供暖，38% 用于发电，19% 用于交通运输），相当于德国全年性能源消耗量的 6%。Kaltschmitt 解释说：“如果能够挖掘出现有技术的全部潜力，这个数字还可以翻一番。”他还表示，无论如何，人们都可以翘首期盼：在未来数年之内，生物质的春风不仅可以吹遍整个欧洲，还能吹向世界的每个角落。

根据位于荷兰乌得勒支市的哥白尼协会的说法，到 2050 年，生物质能的生产也许足够应付三分之一的能源需求，但这也需要对约五分之一的耕地进行开发。但一位名为 Thomas Nussbaumer 的生物质能教授声称这种发展将会加剧第三世界的贫困状况。Nussbaumer 教授目前任职于瑞士卢塞恩大学应用艺术与科学系。为了证明自己的观点，他列举了一些与代生质燃料相关的负面效果。例如代生物燃料由玉米、油菜籽、大豆、甘蔗等农作物制成。但他同时也承认，发展中国家在开发农产品方面还有很大的潜力。Nussbaumer 说：“最理想的状况就是：可食用农作物依然作为人类和动物的食物，不可食用的农作物用来进行能源生产。”