2025年3月，德國曼海姆市在其弗里森海默島污水處理廠啟動了一個全球首創(chuàng)的示范項目：在污水處理中產(chǎn)生的生物氣基礎(chǔ)上，通過與綠氫合成制造出氣候中性的船用燃料——e-甲醇（e-Methanol）。該項目由氣候技術(shù)初創(chuàng)公司ICODOS GmbH、卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）以及曼海姆市下屬排水運(yùn)營機(jī)構(gòu)共同開發(fā)，是世界范圍內(nèi)首次在污水處理場內(nèi)實(shí)現(xiàn)綠色船燃生產(chǎn)。該設(shè)施的正式啟用被德國聯(lián)邦交通部長Volker Wissing譽(yù)為“燈塔項目”，標(biāo)志著德國在綠色能源轉(zhuǎn)型與航運(yùn)減排領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

全球首創(chuàng)的轉(zhuǎn)化裝置“Mannheim 001”

這套名為“Mannheim 001”的新型裝置，將污水中產(chǎn)生的生物氣中的二氧化碳，與通過可再生電力電解獲得的氫氣相結(jié)合，生成可直接作為船舶推進(jìn)燃料使用的e-甲醇。該反應(yīng)過程依托于KIT開發(fā)的專利技術(shù)，其核心優(yōu)勢在于將二氧化碳捕集、提純與甲醇合成過程集成為一體，從而降低能耗、提升轉(zhuǎn)換效率。

項目在技術(shù)層面上的獨(dú)特性體現(xiàn)在三個方面：首先，污水處理產(chǎn)生的甲烷氣體成為碳源，避免了對大氣中二氧化碳的復(fù)雜提取；其次，所需氫氣完全來源于現(xiàn)場電解設(shè)備，并使用綠色電力，確保全生命周期的碳中和屬性；第三，生產(chǎn)過程模塊化程度高，適于在城市污水處理基礎(chǔ)設(shè)施中快速部署和復(fù)制。

作為該項目技術(shù)方代表，KIT教授Roland Dittmeyer強(qiáng)調(diào)：“這是全球第一座將污水中的甲烷在單一工藝鏈內(nèi)轉(zhuǎn)換為甲醇燃料的設(shè)施。”這使得廢水處理從單純的排污環(huán)節(jié)變成一個具備能源產(chǎn)出的新型資源平臺。

多方協(xié)同推動技術(shù)落地，強(qiáng)化城市賦能

項目的成功不僅依賴于科學(xué)技術(shù)突破，也體現(xiàn)了地方政府、科研機(jī)構(gòu)與初創(chuàng)企業(yè)之間的高效協(xié)同。ICODOS公司為項目主要技術(shù)集成與系統(tǒng)運(yùn)營方，其技術(shù)負(fù)責(zé)人Vidal Vazquez表示，該方案旨在將廢棄碳源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價值，“不僅避免了排放，還創(chuàng)造了燃料市場增量。”

曼海姆市市長Christian Specht將該項目定位為“城市創(chuàng)新與氣候政策融合的典范”，并指出“從城市廢水中產(chǎn)出的，是航運(yùn)的未來能源”。作為本地公共服務(wù)機(jī)構(gòu)，市政下屬排水運(yùn)營機(jī)構(gòu)EBS也參與了整個系統(tǒng)布局與運(yùn)行優(yōu)化，使得處理過程更高效，單位廢水的能源回收價值提升明顯。

項目在財政上獲得了聯(lián)邦教育與研究部等政府部門的資助，總投入約為200萬歐元。市級氣候基金也為設(shè)施建設(shè)提供了部分補(bǔ)貼。卡爾斯魯厄理工學(xué)院副校長Thomas Hirth指出，這正是“科研成果迅速轉(zhuǎn)化為可見經(jīng)濟(jì)效益”的典型案例。他強(qiáng)調(diào)，整個系統(tǒng)設(shè)計遵循“可控、可復(fù)制、可規(guī)模化”的三原則，具備在其他城市推廣的技術(shù)條件。

此外，該項目也獲得了環(huán)保組織的支持。德國自然保護(hù)聯(lián)盟（NABU）代表在出席開幕式時指出，將廢水轉(zhuǎn)化為綠色船燃是“在環(huán)境與工業(yè)之間搭起新橋梁”的實(shí)用做法，展示了“地方基礎(chǔ)設(shè)施參與全球碳減排”的潛力。

展現(xiàn)商業(yè)化前景與全球擴(kuò)展?jié)摿?/b>

盡管當(dāng)前“Mannheim 001”仍為示范裝置，每日產(chǎn)量約為50升e-甲醇，但其商業(yè)潛力已受到業(yè)界關(guān)注。ICODOS方面表示，目前已規(guī)劃在巴黎附近建設(shè)下一代裝置，產(chǎn)能將擴(kuò)大15倍以上，預(yù)計2026年底投入運(yùn)行。按該公司估算，現(xiàn)有全球訂購或正在建造的e-甲醇動力船舶將構(gòu)成年均約200億歐元的燃料市場，長期來看，市場潛力可達(dá)4000億歐元。

當(dāng)前，包括全球第二大集裝箱運(yùn)輸公司馬士基（Maersk）在內(nèi)的多家航運(yùn)巨頭已開始嘗試使用e-甲醇進(jìn)行船舶驅(qū)動，部分新造船已配備相關(guān)動力系統(tǒng)，舊船也可通過技術(shù)改裝適配新燃料。ICODOS技術(shù)負(fù)責(zé)人Roland Dittmeyer強(qiáng)調(diào)，這一系統(tǒng)的可復(fù)制性與模塊化設(shè)計，意味著即便是中小型污水廠也可以因地制宜參與綠色燃料的本地化生產(chǎn)。

項目合作方一致認(rèn)為，污水廠具備全球廣泛分布、碳源充足、運(yùn)營體系完備等天然優(yōu)勢，是構(gòu)建綠色燃料網(wǎng)絡(luò)的理想節(jié)點(diǎn)。僅德國就有9000座污水處理廠，歐盟范圍內(nèi)更達(dá)7.5萬座，為此類技術(shù)的部署提供了巨大的基礎(chǔ)設(shè)施潛力。 

參考文獻(xiàn)：

[1]Annika Schomburg. So entsteht Schiffstreibstoff aus Abwasser in der Mannheimer Kl?ranlage[EB/OL].(2025-03-24).https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/mannheim/klimaneutraler-schiffstreibstoff-aus-mannheimer-klaeranlage-100.html.

[2]Kl?ranlage: Schiffstreibstoff aus Abwasser[EB/OL].(2025-03-24).https://www.mannheim.de/de/nachrichten/klaeranlage-schiffstreibstoff-aus-abwasser.

[3]Mannheimer Startup stellt Schiffsbenzin aus Abwasser her[EB/OL].[2025-05-16].https://www.n-tv.de/wissen/Mannheimer-Startup-stellt-Schiffsbenzin-aus-Abwasser-her-article25653068.html.