四月快要结束了,武汉解封也有半个月了。你有没有算过,今年自己用掉了多少口罩?也许你一人用不了多少,但把所有人消耗的口罩加起来,想必数字会很可观。
北京南站废弃口罩回收箱丨中国铁路。你一定想知道,十几亿人的口罩吨位相当于多少头大象,体积相当于多少节火车厢,焚烧的发电量够多少人用一年......所以,跟我一起开始一场严肃的估算吧。
由于公开数据有限,在下决定借用环卫处理的废弃口罩量,来估算口罩的消耗量。作为最早行动的省份之一,四川1月25日就发出了启动废弃口罩收运处置的通知。所以,来自四川的口罩处理数据,可能比较接近口罩的真实消耗量。
比如,成都从1月26日到3月12日,47天一共处理了废弃口罩82吨,每日平均下来:82吨 ÷ 47天 = 1.745吨/天。这些口罩可能是成都常住的1,658万消耗的,而全国人口最新数据是140,005万。我们按人口比例,来估计一下全国平均每天消耗的口罩:1.745吨/天 ÷ 1658万人 × 140005万人 = 147.3吨/天。
那么,估计全国从1月26日到武汉解封前一天4月7日,这73天一共消耗口罩大约:147.3吨/天 × 73天 = 10,755吨。可能有些同学还没感受到这有多重:假如一头成年雄性亚洲象的体重是5吨,把这些口罩放在船上,足够给2,151头大象一起称体重了。但你先要有一艘够大的船。
看到这里问题来了,多少只口罩才能达到这样的吨位?一只普通一次性医用口罩大概2.5克~3克,一只N95口罩大概10克。所以,想从这里估算出平均值并不容易,还是回头去看口罩处理数据。
比如,厦门市政有三个焚烧厂,每天大约处理25万个废弃口罩,重量1吨左右。这样一来,口罩的单重大概是:1吨 × 1000000克/吨 ÷ 250000只 = 4克/只。现在,就可以进一步估量全国73天消耗的口罩个数:10755吨 ÷ 4克/只 = 26.89亿只。
数字也许没有超出你的想象,连14亿人口的两倍都没到。但再往下读,你可能会感受到这个数量究竟代表了什么。
想象一下,如果不去处理这些口罩,找一片土地任由它们堆积,会得到一座多大的山?一只口罩的体积难测,所以我们用整盒口罩的体积来估算。50只一次性普通医用口罩的包装盒,长宽高是18 × 10 × 9厘米。所以,26.89亿只口罩的体积大约有:0.18 × 0.10 × 0.09立方米 ÷ 50只 × 26.89亿只 = 87,113立方米。
2月底,国内口罩日产能达到1.1亿个,其中N95口罩日产能仅196万个,占比不到2%。所以,这里把所有口罩当成一次性医用口罩来估计体积。至于,这87,113立方米究竟是座多大的山,不妨找个参照物。我国的货运列车,一节棚车(型号P62)的容积大约是120立方米。那么这座山可以填满:87113立方米 ÷ 120立方米/节车皮 = 725节车皮。
一般的货运列车编组会有60节车厢,所以装下这座山一共需要:725节 ÷ 60节/列火车 = 12.1列火车。那如果不堆成山,就让口罩们一只一只平铺在地上,又需要一片多大的土地呢?普通一次性医用口罩的大小是17 × 9厘米,26.89亿个口罩会铺满:0.17 × 0.09平方米/只 × 26.89亿只 = 41,136,687平方米。
国际足联规定的标准足球场面积是7,140平方米,那口罩大军可以覆盖:41136687平方米 ÷ 7140平方米/个足球场 = 5,761个足球场。当然,平铺不只有这一种方法,假如让每只口罩肩并肩,能排起多长的队呢:0.17米/只 × 26.89亿只 × 1千米/1000米 = 457,074千米。
注意,地球到月球的距离只有384,400公里。所以去月球之前,还能先绕赤道小两圈。看到这里你可能会问,用废弃口罩处理量来估算口罩的消耗量,得出的数字会不会不科学?别怕,我们用另外一种方法验证一下。
全国二三产业一共有5.3亿劳动者,假如他们全部复工......不,一定没有全部复工,早高峰的北京地铁,至今也完全没到人挤人的程度。那该怎样估算复工人数呢?
根据官方数据,3月23日北京地铁日客流恢复到311万人次;而疫情发生之前的情况是,截止去年10月,全部23条地铁线工作日的日均客流是1,230万人次。也就是说,3月底可能有1/4复了工。
姑且按照这个比例计算复工人数,并假设复工者每人每3天消耗1只口罩,那他们在2月3日(春节假日后第一天)到4月7日(武汉解封前一天)这65天里,消耗的口罩数量大约是:5.3亿 × 311人次/1230人次 × 65天 ÷ 3天/只 = 29.03亿只。
如果你还记得,按废弃口罩处理量估算的口罩消耗量是26.89亿只,第二种估算的结果比它高出了8%,算是可接受的范围(吧)。如果想解释8%的差距主要从哪来,2月(甚至3月上半月)的复工者里有相当一部分在居家办公或轮流办公,那时地铁也比3月23日更空旷,总体复工人数大概率被高估了。
至此,单方面宣布第一种方法估算有效(不要打我)。当然,只估算了生活源的废弃口罩,医疗机构产生的废弃口罩属于医疗废物的一部分,并没有包含在这里。那么,被人类用完的口罩,会走向怎样的归宿呢?你也许听说过,退休的口罩是先接受反复消毒,然后被送去900℃~1050℃高温焚烧了。它们燃烧的地方是垃圾发电厂,但并不是和生活垃圾一起燃烧。自从疫情到来,废弃口罩有了专属的卸货通道,还有专用的焚烧炉。
口罩的主材料是无纺布,成分主要是聚丙烯,它的热值是44兆焦/千克。那么10,755吨口罩,燃产生的热量大约是:10755吨 × 1000千克/吨 × 44兆焦/千克 = 473,220,000兆焦。假如垃圾发电厂的效率是25%,这些口罩的发电量大约有:473,220,000兆焦 ÷ 3.6兆焦/度 × 25% = 3,286万度。
按照国内居民生活人均年用电695度来计算,这些电量可以支撑4.7万人一年的生活用电。
当然在发电的同时,燃烧也会生出些许二氧化碳。聚丙烯燃烧的方程式是:2(C3H6)n + 9nO2 → 6nCO2 + 6nH2O。释放的二氧化碳大概会有:(12+16 × 2) × 3 ÷ (12 × 3 + 1 × 6) × 10755吨 = 33,745吨。
再推广一下,假设每个国家/地区都能用73天初步抑制住冠状病毒,假设东亚三国人均口罩消耗量相同,假设除此之外其他国家/地区人均口罩消耗量是国内的1/5,假设全球都将废弃口罩焚烧处理。
那么,这个世界73天的废弃口罩(估算约55亿只)大概会排放二氧化碳:33745吨 ÷ 140005万人 × [ 【中(陆港澳台)】143183万人 +【日】12595万人 +【韩】5116万人 + (【球】780000万人 -【中日韩】160894万人) ÷ 5] = 68,624吨。虽然数字看上去不小,但假如按照一个人每天呼吸排放二氧化碳1140克来计算,这只是全球78亿人类11分钟呼出的量。
如果觉得不够形象,我们再换个参照物。有研究表明,全球比特币矿机每年总排放2,200万吨二氧化碳。而这两个多月的68,624吨二氧化碳,只相当于矿机们1.1天的碳排。在我们不常注意到的地方,默默地产生着巨大的碳排,矿机只是其中之一。对比之下,口罩焚烧的碳排也许不足道了。