美国正在涌现一些新的设施，可以通过一种叫做厌氧消化（anaerobic digestion）的方法来帮助处理食物废物。这种方法本质上是利用微生物来分解有机物质。致力于解决食物浪费问题的 Divert 公司今天宣布，它已经达成了一项价值 10 亿美元的资金协议，以帮助发展和部署这项技术。

Divert 与能源基础设施公司安桥（Enbridge）达成的新协议将帮助该公司在美国各地建设和部署新的设施。该公司 CEO 兼联合创始人瑞恩·比根（Ryan Begin）说，如果一切都能按计划进行，到 2030 年末，该公司可以处理美国食物浪费总量的 5%。

根据美国农业部的数据，美国每年产生约 6000 万吨食品垃圾，约占食品供应总量的 30%。至于全球，这个数字大概是 10 亿吨左右。

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如今，这些被浪费的食物通常会进入垃圾填埋场，在那里腐烂并产生甲烷，而甲烷是一种强大的温室气体。许多垃圾填埋场都有系统来捕获处理垃圾所产生的气体，但它们可能只能捕获 60% 左右的甲烷。

“我们需要以某种方式处理这些排放物，”美国阿贡国家实验室生物过程和反应分离小组的负责人梅尔特姆·乌尔贡·德米尔塔斯（Meltem Urgun Demirtas）说。除了帮助阻止甲烷排放外，以正确的方式处理食品废物甚至可以产生能源和肥料等产品。

其中一种选择被称为厌氧消化，目前在世界各地的污水处理厂中被广泛使用。现在，越来越多的地方开始用它来处理其他废物，比如农场里的粪便和被丢弃的食物。

德国在厌氧消化器部署方面领先世界：该国目前运行着大约 1 万个这样的反应堆。在美国，类似的反应堆只有 2000 多个，而且只有几百个被用于处理食物废物。

比根向我们解释了它的工作原理。当废品处理公司从杂货店或食品分销商那里得到食品垃圾时，他们首先会把它液化，变成一种“垃圾泥浆”。橡皮筋、贴纸和塑料包装会被移除，然后操作泥浆完成剩下的处理过程。

其中最重要的一环是利用植入反应堆的微生物群落，它们有点像酵母发酵剂，会吞下食物垃圾，将液体状的混合物转化为最终产物：沼气和一种叫做 digestate（沼渣）的固体物质，它可以被加到土壤中当作肥料使用。

“我们其实是微生物农民，” DevCo 公司的 CEO 肖恩·克雷洛夫（Shawn Kreloff）说，这是一家生产和运营厌氧消化器的公司。让微生物满意意味着确保条件刚刚好，要控制在严格的温度和酸度范围内。该公司的首席工程和建筑师克里斯汀·麦基尔南（Christine McKiernan）说，微生物也不喜欢太咸的食物。

堆肥可能是更常见的处理食物残羹的过程——它也用到了微生物，并且也会产生一种富含营养的固体物质。两者最大的区别在于，堆肥是在有氧气存在的情况下进行的，所以微生物会把废物分解成泥土，但排出二氧化碳。

如果堆肥混合的程度不够，它的微生物就会缺氧，然后自然开始进行厌氧活动，形成甲烷：这对开放式的堆肥设施来说是个坏消息。在短时间内，甲烷作为温室气体的强度大约是二氧化碳的 80 倍。

然而，对于对厌氧消化感兴趣的公司来说，生产甲烷是其目标。由于这些设施是封闭的，由微生物产生的甲烷和二氧化碳的混合物，被称为沼气，可以被捕获并纯化成生物甲烷，这可以作为天然气的替代品。

一些生产商会就地使用这种生物甲烷（也称为可再生天然气）或未经净化的沼气，燃烧它来为他们的设施提供动力。还有一些则卖给公用事业公司，被注入到现有的天然气管道中，用于发电，家庭取暖或做饭。

总的来说，阿贡国家实验室的研究员特洛伊·霍金斯（ Troy Hawkins）表示，厌氧消化可能对气候有利，但这个过程将在很大程度上取决于细节。

（来源：BEN GEBO/DIVERT）

Divert 公司与美国 5000 多家零售店合作，收集食物垃圾并使用厌氧消化进行处理。比根补充说，该公司目前在美国运营着 10 个消化池站点，并使用追踪系统来帮助搞清楚为什么某些食物最终会被浪费掉。

部署厌氧消化器并不便宜：一个全尺寸的设施可能要花费数千万或数亿美元。设计新的设施也需要时间，因为大多数都是为特定的处理任务定制的。麦基尔南说，处理冰淇淋的工厂设施可能不同于接受杂货店和餐馆垃圾的设施。

美国联邦机构 2014 年公布的一份报告显示，美国有超过 11000 个部署厌氧消化器的地点已经成熟，从废水处理设施到食品垃圾场。如果所有这些设施都建成了，它们就可以产生足够的能源，为 300 万户家庭供电。据美国沼气委员会（一个工业贸易组织）估算，如果建造 15000 个处理点，总共需要大约 450 亿美元。

这不是一个小数目，所需的时间也不短，但厌氧消化设施可能成为未来食物浪费的重要收集点，帮助把一个人的残羹剩饭变成另一个人做饭所用的燃料。

支持：Ren

原文：

https://www.technologyreview.com/2023/03/01/1069234/food-waste-with-microbes/

关键词： 厌氧消化器 二氧化碳 国家实验室