水手與環保主義者敲響警鐘——老化玻璃鋼游艇的回收處理正對環境造成嚴重破壞。知名編輯奧利·泰勒對此展開了深入調查!
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塵封已久的未解難題
根據環保人士的最新評估,老舊玻璃鋼游艇造成的環境危害遠超柴油發動機。問題始于不當的廢棄處理,最終導向對環境有害的回收過程。
每年,由玻璃鋼及其他復合材料(用于制造各種尺寸船只)產生的廢棄物總量高達5.5萬噸。而這一局面中最令人沮喪之處在于,整個行業似乎并未對解決問題表現出應有的關注。據預測,未來幾年,這一有害廢棄物的數量只會持續增加。
然而,這一切并不能否定玻璃鋼本身是一種非凡的材料,堪稱工程學奇跡。正是得益于它,現代海洋產業(尤其是游艇業)才成為我們今天所熟知的樣子。
玻璃鋼問世于20世紀60年代,它使得船只真正實現了大規模生產。僅在英國,每年就有約一萬艘各類船只下水!
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玻璃鋼的主要問題在于其難以回收利用。在它被創造出來時,人們壓根沒有考慮過將來如何處置它。如今,玻璃鋼已成為一個棘手難題。工程師們多年來絞盡腦汁,試圖找到相對快速且安全的材料處理方法。
如今,歐盟境內大約有五六百萬艘船只。其中95%是由玻璃鋼制造!每年,約有六萬至十二萬艘船只報廢,最終至多只能進入所謂的“垃圾場”。這里所說的"垃圾場",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量,總共也只有兩三千艘。
玻璃鋼與復合材料的癥結所在
復合材料(包括玻璃鋼)的主要問題,恰恰源于其最大的優點。這類材料本身設計目標就不僅僅是長久,而是超長久使用——它們輕便、堅固、耐磨、絕緣,并且能輕易制成任何形狀的殼體。當然,玻璃鋼和其他復合材料的價格優勢也不容忽視,它們遠比天然木材要便宜。
在組裝玻璃鋼游艇時,常常會使用熱固性樹脂來粘合船體的許多重要部件。這是為了賦予結構必要的剛性。然而,一旦用這種樹脂將幾個部件固定在一起,就無法再將它們無損分離。這對于復合材料而言尤其如此。其結果是,我們得到的是一個堅固、可靠且耐用的結構——甚至可以說是"永久性"的——但卻喪失了回收利用的可能性。
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為何現在才想到這個問題?
答案非常簡單。復合材料在船只上的平均使用壽命通常在25年到100年之間(在活躍使用狀態下)。但由于使用環境、維護水平和意外損傷,許多船只的實際報廢時間遠早于此。現在回想一下,第一批"流水線"生產的玻璃鋼船只是在1960年至1970年間下水的。通過簡單計算就能發現,如今,當年那些船只中的大部分,使用壽命已經走到了盡頭。
總的來說,這成了一枚"定時炸彈"。自上世紀70年代以來,人們對環境的看法以及關于材料回收的法律嚴格程度也已改變。如今,一些歐洲國家已經禁止填埋玻璃鋼廢棄物。相信很快會有更多國家采取類似舉措。
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破局之路:現有解決方案
目前有五種處理玻璃鋼的方案。
第一種是機械粉碎,顧名思義。這是目前最常用的方法,盡管其規模仍不足以應對每年5.5萬噸的廢棄物。在此過程中,材料經過多級破碎和粉碎,最終加工成粉末。在這個過程中,樹脂與材料本身并未分離。
這種方法的缺點是"產出"價值低。粉碎后得到的材料很難再次利用。這種"粉末"的財務價值極低,在市場上不受歡迎。
第二種處理方案是所謂的"能量回收燃燒"。這個名字可能聽起來復雜,但實質很簡單:取來玻璃鋼船體的碎片,將其焚燒。結果,玻璃鋼和樹脂燃燒釋放熱量,這些熱量隨后被用來發電。不幸的是,玻璃鋼導熱性不佳,燃燒本身也需要更多能量。然而這還不是主要問題——燃燒會產生危險的底灰(或飛灰),它會磨損鍋爐管道,一旦排入大氣,將對環境造成無法彌補的損害。
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下一個可能的回收選項是將玻璃鋼用于水泥生產。這個過程被稱為"協同處理"。在此過程中,船體既可以作為水泥生產過程中的能源來源(燃燒樹脂),也可以作為原材料(玻璃纖維本身)。
上述所有方法都有一個嚴重的缺陷,而且是全球性的——要使它們充分運作,但需要消耗大量燃料,并隨之向大氣中釋放有害物質。
熱解法與溶劑解法
這兩種化學過程是在無氧環境下,利用高溫(熱解法)和化學品(溶劑解法)對玻璃鋼施加雙重作用,使其分解成各個獨立組分,便于后續分別處理。可惜的是,這些方法目前僅在實驗室條件下測試過,尚無法應用于工業規模,且成本較高。但從理論上講,這是最合適的方案,因為最終能得到相對純凈、可以再次使用的纖維。
綜合來看,機械粉碎最常用但經濟性差,能量回收污染高,水泥協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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問題的經濟層面
上述所有方法都面臨著一個純粹經濟性質的問題。最終,待回收的老舊游艇上的玻璃鋼,其處理成本遠高于全新的、剛合成的原始玻璃鋼原料。更何況,由于處理過程中的機械和化學作用,回收得到的玻璃鋼在性能上也會遜于新材料。
目前,這不僅是玻璃鋼面臨的問題。回收材料價值較低,制造商更青睞新材料,而對回收領域的投資也遠未形成氣候。總的來說,近年來情況有所改善。
如果說十年前,十個投資者中有十個會拒絕投資回收產業,那么今天,十個里大約有兩到四個仍愿意承擔風險。盡管如此,海洋產業仍陷入一個惡性循環:既沒有回收所需的基礎設施,也缺乏商業激勵,但問題本身卻并未消失。
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漸進式稅收:法國的探索
法國人找到的解決方案稱不上完美,但已取得進展。所謂的"APER計劃"是一項法國立法倡議,要求法國船廠每售出一艘新的復合材料船只,就必須繳納一筆"環保貢獻金"。
該計劃的運作方式如下:船廠支付一筆費用,這筆資金再與塑料回收稅合并,形成一個專項運營預算,日后用于報廢舊船的處置工作。
得益于該計劃,2022年,法國正是利用這筆環保貢獻金,成功處理了2980艘舊游艇。如今,該計劃正加速推進,相關基礎設施正在建設中,目標是實現每年回收處理更多長度從2.5米到24米不等的游艇。
其結果就是,在法國,60%的此類船只被送往焚燒廠進行能量回收。剩下的40%則被送往專門的垃圾填埋場,等待排隊進行最終處理。
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舊船隊與新船隊:雙重挑戰
海洋產業面臨著兩大難題:舊船隊和新船隊。舊船隊的問題在于,其正常回收和充分利用的機制尚不明確。海洋產業本身無力獨自解決這些問題,需要科學家和相關領域的協助。
就新船隊而言,問題目前還沒那么緊迫。對此,需要構想出一種所謂的"循環利用模式",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——必須重新設計生產線,改變生產理念,并為船舶的最終回收創造條件。
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未來希望:生物材料的曙光
生物材料為解決問題帶來了希望。用此類材料制造的船只可以相對輕松地回收,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脂,這種樹脂也同樣易于回收。
目前,這類技術在造船業中潛力最大。它們有助于制造出真正可回收、不再危害環境的船只。
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在該領域,最引人注目的項目之一是德國Greeenboats公司的新技術開發。該公司已經在使用亞麻纖維制造船用部件。每個部件的主要特點是嵌入了一個特殊的NFC芯片,只需用手機貼近,就能獲知隔板、門或任何其他面板的確切成分。此外,芯片中還存儲著關于如何以最佳方式回收該部件的信息。
未來究竟如何,誰也無法準確預知。這樣的推測已進入預測的范疇,而預測往往是費力不討好的事。只有一點可以肯定:如果在不久的將來,產業界和科學界仍找不到有效處理復合材料的方法,那么在某個時刻,我們將面臨一個臨界點——大量無主且無法回收的材料堆積如山,進一步破壞本已日益惡化的地球生態。
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