現在位置 > 首頁 > 環保總動員 > 循環農業 > 木質廢棄物轉生物炭─改良土壤又可發電
facebook分享      友善列印
木質廢棄物轉生物炭─改良土壤又可發電 發布日期107/7/30 人氣指數554

  高雄農改場為台灣熱帶果樹研發中心, 全場區內常隨著季節變換有許多木質廢棄物,如荔枝、芒果等枝條。每每颱風過境,大雨橫掃,草木難敵風雨交加的侵襲,斷木殘枝總是瘡痍遍野,搖搖欲墜的果樹撐著枝幹,等待被收拾、救援。原本這類等著清潔隊剷除的木質廢棄物,因生物炭技術的開發,開啟了一趟全循環再利用的里程。

  全台第一座生物炭發電設備於2018年在高雄區農業改良場登場,這台耗資500萬元的設備,為身為熱帶果樹研發中心的高雄農改場省下了每年20多萬元電費支出。原本大雨後的木材殘枝清運,都是高雄農改場的固定費用支出,現在這些木質廢棄物透過蒐集、破碎後進入生物炭發電設備,轉換為電力、生物炭、木醋液及焦油等產出,再透過農改場的試驗與研究,讓產出物回歸到農田再利用,完成全循環不浪費。

 生物炭技術的起點
  高雄農改場副研究員張耀聰在海外受到啟發,看到森林大火後可讓土壤表層累積生物炭,回台灣後開啟一連串試驗。目前,全台灣每年約有450~480萬公噸之農業廢棄物,其中僅有七成再利用,其餘三成多半就地掩埋,或露天燃燒等,進而造成空氣汙染疑慮。

  高雄農改場副研究員張耀聰最早於2002年看到梨山森林大火時,就很想了解這些被火燒過的炭對土壤微生物相的影響,以土壤微生物為研究背景的他,2010年出國研習時,曾在美國喬治亞州內的生態研究中心(Jones Ecological Research Center)林場,看到長葉松森林利用引火控制方式,進行林相更新,林火燒過後的土壤表層就會有很多生物炭累積。

   全台第一座生物炭發電設備,單機型就耗資500萬元。研習後回到台灣,張耀聰即開始做生物炭相關試驗,剛開始自己在實驗室內用小爐子,設定溫度以悶燒的方式實驗,「那時候每次都弄得到處都是煙,忘了打開抽氣櫃時,簡直跟失火一樣」他笑道。後來因緣際會認識了一些廠商,請廠商開發出不會讓煙蔓延四處的爐子。雖然臺灣先前即有用木質廢棄物直接進行發電之設備,但均屬於直接燃燒後發電,後來高雄農改場在有計畫的經費支持,才得以透過技術、設備再產出生物炭、焦油及木醋液等物質,回歸到農田全循環再利用。

 

生物炭製作的歷程、未來推廣
  木質廢棄物要進入生物炭發電設備前,還需先經過斷裂、粉碎的過程。在面積53多公頃的場區中,熱帶果樹的季節性修枝原本就常態進行中。蒐集到的木材殘枝經過日曬降低水分後,先用劈木機將大塊木材劈成小片,再用破碎機打成更細碎的木質材料,集中曬乾保存。

  聚集足量的木質材料後送入生物炭發電設備之汽化爐內,先使材料點燃著火後,以悶燒方式讓煙火位於下方,再將氣體導往發電機方向,運用閘門設計阻隔灰與炭。接著透過氣冷系統將空氣壓縮,蒐集焦油醋液,及水冷系統以冷凝原理,產出木醋液,這是第一階段產出的可再利用物質。再藉由壓縮機冷卻,將氣體降溫變成常溫態,再導入儲氣槽,形成類似瓦斯之可燃氣體,再帶動發電機產生電力。

  從產值來看,生物炭發電設備每小時可處理150公斤的木質材料,最高可產生100KW/hr電力,以及10~15%生物炭。若以目前能源局公告廢棄物發電電價每KW為3.8945元,則約達389.45元,而生物炭以市售木炭價格來看,產出至少15公斤有260元產值。此外,過程中產出的焦油、木醋液也可額外蒐集,做成液肥或病蟲害非農藥防治資材,再回歸到農田使用。

   因著不同的木質廢棄物特性,產出的生物碳也會對土壤有不同的作用。未來,這座生物炭發電設備,預計可推廣到原本就有處理大量木質廢棄物需求的對象,如園藝景觀業者、環保回收業者等。其他像工業園區等本身就有行道樹須修剪,也有環保用地可收集木質廢棄物,而產出的綠電也可供園區內的公司使用,無論在產品端、行銷端,擁有綠電標章都是當今搭上國際趨勢的創新主張。

 

回上方 回上一頁