斯德哥尔摩的植物回收计划如何应对气候变化 - 彭博社
Feargus O’Sullivan
乔纳斯·达赫尔夫手握斯德哥尔摩的新生物炭产品。卡里·科赫瓦卡当你看到一个被遗弃的、秃顶的圣诞树在路边浪费时,你的心是否有些流血?如果是这样,知道斯德哥尔摩正在扎根的一个项目可能会让你节日的快乐持续得更久,因为它可以让那些枯萎的松树真正发挥作用。
这座城市本月启动了一项计划,收集这些树木并将其转化为一种被称为 生物炭的环保工作马,而不是将树木扔进粉碎机。这种炭产品可以混入土壤中,大大改善其排水和养分水平,促进更多植物的生长。同时,炭化过程产生的热量将被抽取并输送到城市的区域供热系统中。
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这是因为圣诞树只是第一批被用于这一可能是欧洲城市迄今为止最雄心勃勃、潜在影响力项目的绿色废物来源之一。通过将公园部门、城市废物处理服务、能源供应商和城市园丁聚集在一起,斯德哥尔摩的生物炭项目将创造一个如此巧妙——最终如此简单的良性循环,这可能为世界各地的城市提供一个模板。
这是一个值得密切关注的计划,其起源和运作过程都值得深入探讨。可以说,如果不是因为一位斯德哥尔摩公务员每天的火车通勤,这一切都不会以这样的方式发生。关于这个计划的发展故事始于大约十年前……
在斯德哥尔摩郊区的电车轨道旁生长的树木。Hec Tate/Flickr### 拯救城市树木
在2000年代中期,斯德哥尔摩的树木官员(是的,他们确实有这样的职位)比约恩·恩布伦发现自己在研究一个持续存在的问题。斯德哥尔摩可能是一个管理良好、对人类有吸引力的城市,但如果你是一棵树,那就糟糕了。用混凝土和沥青等不透水的表面铺设地面导致城市的地下水位下降,而交通和施工的持续振动使土壤部分压实。这可能使树根缺乏水分和氧气,这在许多城市地区是常见的过程。当然,如果你在斯德哥尔摩漫步,这座城市绝对不会给人一种无叶沙漠的印象。但许多树木在达到一定的适度大小后,从未能充分成长。
除了少数地方。一天,恩布伦透过火车窗户看到,沿着铁轨生长的树木似乎生长得好多了。事实上,它们比其他地方更茂盛,看起来更高更绿——但为什么呢?
根据恩布伦的同事和项目合作者约纳斯·达赫洛夫的说法,他是城市废物处理部门的规划与发展负责人,答案最终是轨道旁的碎石。
“在覆盖着碎石的土壤中,Björn看到了非常显著的生长。”Dahllöf告诉CityLab。“他意识到,这正是城市树木所需要的——一种非常通气的土壤基质,随着时间的推移不会变得紧实。”
似乎这种土壤的松散性改善了生长。振动可能会导致碎石在铁路轨道下移动,但并不会使其紧实,这意味着种植在其下的树木具有更好的通气性和更多的水分。
Embrén和他的同事们开始帮助城市树木,采用一种新型的土壤覆盖物,这种覆盖物在刺激生长方面证明是有效的:在沙子、粘土和泥炭上方铺设的碎基岩。通过使土壤更加多孔,这种物质还帮助土壤吸收更多的雨水,创造了一种城市土壤管理过程,这一过程已经因所谓的斯德哥尔摩解决方案而获得了一些声誉。
后来,他们开始尝试将木炭作为这种混合物的一种变体,效果显著。在为期两周的夏季假期中,Embrén在一片草坪上撒下的木炭以几乎令人震惊的速度生长,变成了一种低语的侏罗纪草原。正如Dahllöf向CityLab解释的那样,这种木炭对土壤产生了几乎奇迹般的效果,像“珊瑚礁”一样。
“就像珊瑚礁周围的环境开始充满生命一样,木炭周围的土壤也是如此。珍贵的真菌、细菌和微生物开始繁荣,形成对健康土壤有益的生物浓度,”他说。“木炭还像海绵一样。它可以储存养分,并在周围植物需要时将水分保持在土壤中。”
这个过程的有效性对斯德哥尔摩的树木来说是个好消息。但在泥炭、沙子和木炭中挖掘仍然意味着城市在使用有限的、因此不可持续的资源——充其量也只是一个B+的解决方案。斯德哥尔摩部分得益于其管理的一个不寻常的特点,找到了更好的方法。直到最近,公园和废物处理服务都在一个伞下运作,隶属于城市的交通部门。这意味着Embrén和Dahllöf恰好在彼此几扇门的办公室工作。
### 将废物转化为热能
当Embrén担心城市树木时,城市的废物部门也有自己的问题,尽管这是一个更明显的第一世界问题。Dahllöf和他的同事们正在探索他们可以对城市花园收集的绿色废物做些什么。由于这是斯德哥尔摩(在2010年被评为首个 欧洲绿色首都),他们已经想出了一个相当不错、可持续的答案。城市收集的植物废物被粉碎,然后作为生物燃料出售,用于绿色能源生产。
这已经比大多数城市的解决方案要好。但当Björn Embrén向Dahllöf抱怨获取可持续生产的木炭用于土壤改良的困难时,Dahllöf看到了使城市的绿色废物处理更加环保的机会。结果就是生物炭项目,其概念在2014年成为 彭博市长挑战赛的决赛选手和本月生物炭生产项目的实际启动之间不断完善。与能源和废物处理公司斯德哥尔摩水务公司一起,这些部门创建了一个木炭生产设施,其副产品热量也将为集中 区域供热 设施提供燃料,这些设施为附近的家庭提供温暖和热水。(这些设施占瑞典能源需求的约 60%。)
生产过程是这样的。斯德哥尔摩的生物炭是通过 热解 制成的,这是一种在几乎无氧环境中燃烧燃料的过程。加热至800摄氏度(1,472华氏度),一半的园艺废物变成富含碳的耐用生物炭,而另一半则变成热解气体。为了保持转化过程的进行,这种气体本身也被燃烧。在一个巧妙的转折中,燃烧气体产生的热量没有浪费:它被用来煮沸水,水被引入当地的区域供热系统。
生物炭被重新引入斯德哥尔摩花园的土壤中。卡里·科瓦卡以这种方式使用气体确实会重新释放一些植物在生存时吸收的二氧化碳,但远低于如果植物废物仅通过传统方式焚烧所释放的量。即便那种方法也是一种碳中和过程,释放的二氧化碳不超过植物在其生命周期内吸收的量。因此,借助这一新过程,已经是碳中和的能源来源被升级为更具环境益处的东西:一种强大的方式来从大气中提取碳。
即使在试验期间,城市也看到了惊人的结果。试点工厂燃烧了1,200吨绿色废物,捕获的碳相当于700辆汽车的年度排放,达赫尔夫说。
“而这还不包括我们产生的热量和热水,这足以供应80个公寓,”他说。“当我们达到满负荷时,我们应该处理五倍于此的废物,这意味着我们将相当于3,500辆汽车的排放量从街道上移除,并为400个公寓提供热量和热水。”
斯德哥尔摩希望通过鼓励花园主人自己提取产生的生物炭袋,将其重新引入他们花园的土壤,从而关闭这个循环。其他最终目的地包括城市的许多公共绿地——实际上,木炭的需求预计将远远超过实际生产。
然而,斯德哥尔摩目前的限制不一定是世界的限制。达赫尔夫指出,城市的能源合作伙伴有兴趣将该项目作为其他地方区域供热厂的原型。这些工厂可以利用农业或林业的副产品提供超干净的绿色电力——这是斯堪的纳维亚的一个主要产业——提供的炭可以再被埋回田地或森林底层,以提高土壤肥力。
这一概念已经传播到瑞典以外的地方,跨越大西洋。加利福尼亚的官员们已经与斯德哥尔摩项目取得了联系,并购买了进行自己实验所需的设备。然而,达赫尔夫表示,该州的优先事项略有不同。在一个易受干旱影响的地区,加利福尼亚人似乎特别关注生物炭将缓慢释放的水分锁定在土壤中的能力,从而减少灌溉的需求。
加利福尼亚的不同做法显示了生物炭与能源生产过程的结合如何可能在瑞典首都的范围之外产生影响。斯德哥尔摩生物炭可能通过清理城市人行道上看起来悲惨的圣诞树而开始得很小,但可能性却大得多。