水手與環(huán)保主義者敲響警鐘——老化玻璃鋼游艇的回收處理正對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。知名編輯奧利·泰勒對(duì)此展開(kāi)了深入調(diào)查!
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塵封已久的未解難題
根據(jù)環(huán)保人士的最新評(píng)估,老舊玻璃鋼游艇造成的環(huán)境危害遠(yuǎn)超柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。問(wèn)題始于不當(dāng)?shù)膹U棄處理,最終導(dǎo)向?qū)Νh(huán)境有害的回收過(guò)程。
每年,由玻璃鋼及其他復(fù)合材料(用于制造各種尺寸船只)產(chǎn)生的廢棄物總量高達(dá)5.5萬(wàn)噸。而這一局面中最令人沮喪之處在于,整個(gè)行業(yè)似乎并未對(duì)解決問(wèn)題表現(xiàn)出應(yīng)有的關(guān)注。據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)幾年,這一有害廢棄物的數(shù)量只會(huì)持續(xù)增加。
然而,這一切并不能否定玻璃鋼本身是一種非凡的材料,堪稱工程學(xué)奇跡。正是得益于它,現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)(尤其是游艇業(yè))才成為我們今天所熟知的樣子。
玻璃鋼問(wèn)世于20世紀(jì)60年代,它使得船只真正實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。僅在英國(guó),每年就有約一萬(wàn)艘各類船只下水!
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玻璃鋼的主要問(wèn)題在于其難以回收利用。在它被創(chuàng)造出來(lái)時(shí),人們壓根沒(méi)有考慮過(guò)將來(lái)如何處置它。如今,玻璃鋼已成為一個(gè)棘手難題。工程師們多年來(lái)絞盡腦汁,試圖找到相對(duì)快速且安全的材料處理方法。
如今,歐盟境內(nèi)大約有五六百萬(wàn)艘船只。其中95%是由玻璃鋼制造!每年,約有六萬(wàn)至十二萬(wàn)艘船只報(bào)廢,最終至多只能進(jìn)入所謂的“垃圾場(chǎng)”。這里所說(shuō)的"垃圾場(chǎng)",是指那些理論上可以送去回收的地方——但即便如此,能夠被妥善處理的數(shù)量,總共也只有兩三千艘。
玻璃鋼與復(fù)合材料的癥結(jié)所在
復(fù)合材料(包括玻璃鋼)的主要問(wèn)題,恰恰源于其最大的優(yōu)點(diǎn)。這類材料本身設(shè)計(jì)目標(biāo)就不僅僅是長(zhǎng)久,而是超長(zhǎng)久使用——它們輕便、堅(jiān)固、耐磨、絕緣,并且能輕易制成任何形狀的殼體。當(dāng)然,玻璃鋼和其他復(fù)合材料的價(jià)格優(yōu)勢(shì)也不容忽視,它們遠(yuǎn)比天然木材要便宜。
在組裝玻璃鋼游艇時(shí),常常會(huì)使用熱固性樹(shù)脂來(lái)粘合船體的許多重要部件。這是為了賦予結(jié)構(gòu)必要的剛性。然而,一旦用這種樹(shù)脂將幾個(gè)部件固定在一起,就無(wú)法再將它們無(wú)損分離。這對(duì)于復(fù)合材料而言尤其如此。其結(jié)果是,我們得到的是一個(gè)堅(jiān)固、可靠且耐用的結(jié)構(gòu)——甚至可以說(shuō)是"永久性"的——但卻喪失了回收利用的可能性。
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為何現(xiàn)在才想到這個(gè)問(wèn)題?
答案非常簡(jiǎn)單。復(fù)合材料在船只上的平均使用壽命通常在25年到100年之間(在活躍使用狀態(tài)下)。但由于使用環(huán)境、維護(hù)水平和意外損傷,許多船只的實(shí)際報(bào)廢時(shí)間遠(yuǎn)早于此。現(xiàn)在回想一下,第一批"流水線"生產(chǎn)的玻璃鋼船只是在1960年至1970年間下水的。通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算就能發(fā)現(xiàn),如今,當(dāng)年那些船只中的大部分,使用壽命已經(jīng)走到了盡頭。
總的來(lái)說(shuō),這成了一枚"定時(shí)炸彈"。自上世紀(jì)70年代以來(lái),人們對(duì)環(huán)境的看法以及關(guān)于材料回收的法律嚴(yán)格程度也已改變。如今,一些歐洲國(guó)家已經(jīng)禁止填埋玻璃鋼廢棄物。相信很快會(huì)有更多國(guó)家采取類似舉措。
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破局之路:現(xiàn)有解決方案
目前有五種處理玻璃鋼的方案。
第一種是機(jī)械粉碎,顧名思義。這是目前最常用的方法,盡管其規(guī)模仍不足以應(yīng)對(duì)每年5.5萬(wàn)噸的廢棄物。在此過(guò)程中,材料經(jīng)過(guò)多級(jí)破碎和粉碎,最終加工成粉末。在這個(gè)過(guò)程中,樹(shù)脂與材料本身并未分離。
這種方法的缺點(diǎn)是"產(chǎn)出"價(jià)值低。粉碎后得到的材料很難再次利用。這種"粉末"的財(cái)務(wù)價(jià)值極低,在市場(chǎng)上不受歡迎。
第二種處理方案是所謂的"能量回收燃燒"。這個(gè)名字可能聽(tīng)起來(lái)復(fù)雜,但實(shí)質(zhì)很簡(jiǎn)單:取來(lái)玻璃鋼船體的碎片,將其焚燒。結(jié)果,玻璃鋼和樹(shù)脂燃燒釋放熱量,這些熱量隨后被用來(lái)發(fā)電。不幸的是,玻璃鋼導(dǎo)熱性不佳,燃燒本身也需要更多能量。然而這還不是主要問(wèn)題——燃燒會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的底灰(或飛灰),它會(huì)磨損鍋爐管道,一旦排入大氣,將對(duì)環(huán)境造成無(wú)法彌補(bǔ)的損害。
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下一個(gè)可能的回收選項(xiàng)是將玻璃鋼用于水泥生產(chǎn)。這個(gè)過(guò)程被稱為"協(xié)同處理"。在此過(guò)程中,船體既可以作為水泥生產(chǎn)過(guò)程中的能源來(lái)源(燃燒樹(shù)脂),也可以作為原材料(玻璃纖維本身)。
上述所有方法都有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷,而且是全球性的——要使它們充分運(yùn)作,但需要消耗大量燃料,并隨之向大氣中釋放有害物質(zhì)。
熱解法與溶劑解法
這兩種化學(xué)過(guò)程是在無(wú)氧環(huán)境下,利用高溫(熱解法)和化學(xué)品(溶劑解法)對(duì)玻璃鋼施加雙重作用,使其分解成各個(gè)獨(dú)立組分,便于后續(xù)分別處理。可惜的是,這些方法目前僅在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)試過(guò),尚無(wú)法應(yīng)用于工業(yè)規(guī)模,且成本較高。但從理論上講,這是最合適的方案,因?yàn)樽罱K能得到相對(duì)純凈、可以再次使用的纖維。
綜合來(lái)看,機(jī)械粉碎最常用但經(jīng)濟(jì)性差,能量回收污染高,水泥協(xié)同處理較成熟但仍需能耗,熱解/溶劑解最具潛力但尚不成熟。
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問(wèn)題的經(jīng)濟(jì)層面
上述所有方法都面臨著一個(gè)純粹經(jīng)濟(jì)性質(zhì)的問(wèn)題。最終,待回收的老舊游艇上的玻璃鋼,其處理成本遠(yuǎn)高于全新的、剛合成的原始玻璃鋼原料。更何況,由于處理過(guò)程中的機(jī)械和化學(xué)作用,回收得到的玻璃鋼在性能上也會(huì)遜于新材料。
目前,這不僅是玻璃鋼面臨的問(wèn)題。回收材料價(jià)值較低,制造商更青睞新材料,而對(duì)回收領(lǐng)域的投資也遠(yuǎn)未形成氣候。總的來(lái)說(shuō),近年來(lái)情況有所改善。
如果說(shuō)十年前,十個(gè)投資者中有十個(gè)會(huì)拒絕投資回收產(chǎn)業(yè),那么今天,十個(gè)里大約有兩到四個(gè)仍愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。盡管如此,海洋產(chǎn)業(yè)仍陷入一個(gè)惡性循環(huán):既沒(méi)有回收所需的基礎(chǔ)設(shè)施,也缺乏商業(yè)激勵(lì),但問(wèn)題本身卻并未消失。
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漸進(jìn)式稅收:法國(guó)的探索
法國(guó)人找到的解決方案稱不上完美,但已取得進(jìn)展。所謂的"APER計(jì)劃"是一項(xiàng)法國(guó)立法倡議,要求法國(guó)船廠每售出一艘新的復(fù)合材料船只,就必須繳納一筆"環(huán)保貢獻(xiàn)金"。
該計(jì)劃的運(yùn)作方式如下:船廠支付一筆費(fèi)用,這筆資金再與塑料回收稅合并,形成一個(gè)專項(xiàng)運(yùn)營(yíng)預(yù)算,日后用于報(bào)廢舊船的處置工作。
得益于該計(jì)劃,2022年,法國(guó)正是利用這筆環(huán)保貢獻(xiàn)金,成功處理了2980艘舊游艇。如今,該計(jì)劃正加速推進(jìn),相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施正在建設(shè)中,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)每年回收處理更多長(zhǎng)度從2.5米到24米不等的游艇。
其結(jié)果就是,在法國(guó),60%的此類船只被送往焚燒廠進(jìn)行能量回收。剩下的40%則被送往專門的垃圾填埋場(chǎng),等待排隊(duì)進(jìn)行最終處理。
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舊船隊(duì)與新船隊(duì):雙重挑戰(zhàn)
海洋產(chǎn)業(yè)面臨著兩大難題:舊船隊(duì)和新船隊(duì)。舊船隊(duì)的問(wèn)題在于,其正常回收和充分利用的機(jī)制尚不明確。海洋產(chǎn)業(yè)本身無(wú)力獨(dú)自解決這些問(wèn)題,需要科學(xué)家和相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)助。
就新船隊(duì)而言,問(wèn)題目前還沒(méi)那么緊迫。對(duì)此,需要構(gòu)想出一種所謂的"循環(huán)利用模式",即制造出不僅能被回收、其材料還能用于建造新船只的船舶。
但這需要船廠提高透明度——必須重新設(shè)計(jì)生產(chǎn)線,改變生產(chǎn)理念,并為船舶的最終回收創(chuàng)造條件。
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未來(lái)希望:生物材料的曙光
生物材料為解決問(wèn)題帶來(lái)了希望。用此類材料制造的船只可以相對(duì)輕松地回收,所得材料還能用于建造新船。
目前主要的生物材料是植物來(lái)源材料,例如亞麻。用亞麻纖維制造的船只,使用的是更安全的樹(shù)脂,這種樹(shù)脂也同樣易于回收。
目前,這類技術(shù)在造船業(yè)中潛力最大。它們有助于制造出真正可回收、不再危害環(huán)境的船只。
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在該領(lǐng)域,最引人注目的項(xiàng)目之一是德國(guó)Greeenboats公司的新技術(shù)開(kāi)發(fā)。該公司已經(jīng)在使用亞麻纖維制造船用部件。每個(gè)部件的主要特點(diǎn)是嵌入了一個(gè)特殊的NFC芯片,只需用手機(jī)貼近,就能獲知隔板、門或任何其他面板的確切成分。此外,芯片中還存儲(chǔ)著關(guān)于如何以最佳方式回收該部件的信息。
未來(lái)究竟如何,誰(shuí)也無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)知。這樣的推測(cè)已進(jìn)入預(yù)測(cè)的范疇,而預(yù)測(cè)往往是費(fèi)力不討好的事。只有一點(diǎn)可以肯定:如果在不久的將來(lái),產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)界仍找不到有效處理復(fù)合材料的方法,那么在某個(gè)時(shí)刻,我們將面臨一個(gè)臨界點(diǎn)——大量無(wú)主且無(wú)法回收的材料堆積如山,進(jìn)一步破壞本已日益惡化的地球生態(tài)。
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