2024年10月山陀兒與康芮颱風過境,花東幾十公里的海岸在一夕之間被漂流木占領。當大型有價值的木料被人們撿拾完畢後,剩下大量細碎的枝條,這些廢材連焚化爐和水泥窯都拒絕接收。
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東華大學、工研院和花蓮一家牧場合作,漂流木送進氣化爐可以產生熱能,也可以蛻變成生物炭。生物炭和水泥混合做成人工魚礁,成為海洋復育的幫手。找對方法,廢材也可以有大用途!
每年五到八月海浪平穩,許多潛水愛好者會來到花蓮七星潭海域,觀察珊瑚礁生態,與魚群共游。花蓮縣海洋生態保育協會由一群潛水的同好組成,在潛水的同時也清理海底的垃圾。
泡海水的海漂垃圾含有氯 去化問題如何解
寶特瓶、塑膠袋、漂流木,這些廢棄物因為泡過海水,被處理業者視為拒絕往來戶。原來泡過海水的廢棄物含有鹽分,也就是氯化鈉,進入一般的焚化爐或鍋爐燃燒,可能會形成有毒物質戴奧辛。
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花蓮的垃圾目前交由台泥水泥窯氣化處理,雖然溫度夠高,戴奧辛的疑慮較小,但海漂垃圾因為有鈉也不受水泥廠歡迎。東華大學、工研院和業界共同合作,想找出適合漂流木和海漂垃圾的處理方式。他們在花蓮的一家畜牧場設置高溫氣化爐。
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東華大學能源科技中心顧問林幸州表示,木材進入最上面的乾燥層,氯化鈉會分解成氯離子和鈉離子,接著進入熱解層,這階段容易形成戴奧辛,最後進入還原層,戴奧辛在高溫下被拆解後,氯會跟生物質木材裡面的其他無機元素(如鈣、矽、鎂、鈉、磷、鉀等)生成氯化鈣、氯化鎂等安定態的鹽類,這些剩餘的生物炭可以改良土壤,產生的可燃氣體可以當作燃料。
粉碎漂流木和牛糞混合發酵 成為有機肥
東華大學將廢材轉化為生物炭的計畫在2024年夏季正式展開,包括工研院、中華電信的員工、花蓮縣海洋生態保育協會的成員頂著37℃的高溫,沿著七星潭海岸撿拾漂流木。漂流木經過破碎後進入高溫氣化爐,產生的可燃氣送進鍋爐將熱水煮沸,產生的水蒸氣再送到後段的快速發酵系統,這套發酵系統主要是為了處理牧場的牛糞。
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牧場老闆說,過去牛糞經過乾濕分離,在場區內要堆放將近一年才能完全腐熟成為有機肥。設置高溫氣化爐再加上快速發酵系統之後,堆肥過程產生的臭味和沼氣都大幅減少。牧場老闆用牛糞快速發酵做成的培養土種植牧草等農作物,生物炭用來改善土壤,產生的蒸氣,未來也可以用來發電或是提供冬季保暖。
生物炭結合水泥再生為人工魚礁 生態復育成效待觀察
除了和牧場合作,東華大學能源科技中心也將生物炭混合水泥,以3D列印的方式做成人工魚礁。在實際使用前,東華大學委託工研院對人工魚礁的耐久性和安全性做測試,看人工魚礁是否會溶出有害物質。
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人工魚礁經過實驗確定安全性之後,在東華環境與海洋學院在屏東恆春的實驗場復育各種珊瑚。初步觀察發現,跟一般魚礁相比,在人工魚礁上珊瑚生長速度較快速,東華大學環境暨海洋學院副院長孟培傑推測,可能跟人工魚礁中含有生物炭有關。
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室內的實驗有初步成果之後,研究團隊決定將人工魚礁投放到花蓮海域。漂流木經過粉碎、高溫氣化、碳化之後,終於在海底完成的最後的旅程,未來可以發揮多少復育的成效還需要長期的觀察。
不過終點將是另外一個起點,藉由科技創新和跨領域的合作,廢材終能物盡其用,生生不息,不斷循環。