- 2014/09/25
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綠色環保不僅在節省能源的消耗,各種物質在利用完畢後能加以回收再利用,可減少開採時的能源消耗與汙染,對於自然保護可以產生更大的助益。全球對於能源再生的研發技術日漸重視,將無用的廢棄物再生利用,成為更大的資源。
嘉南平原在11月底颳起一陣北風,身上僅穿著那件去年到波士頓看奧運買的紀念環保POLO衫感覺有點涼意,老何總是習慣每天傍晚在一整天的會議結束後爬上這樓高近10層的廠房屋頂,到溫室幫蕃茄澆澆水,遠眺台灣海峽夕陽,看科學園區周遭農田景色,好好放鬆回想過去,思考未來。
回到台南工作已經30年,從一個環保製程工程師慢慢爬到這18吋半導體廠總廠長的位置,回想以前還得要花錢請人將那些廢酸廢液回收,運送的化學槽車來來往往一天就近百台,現在一切都變了,化學廠直接將回收設備設在工廠邊,回收純化後直接送回來再使用;材料廠把廢液濃縮後用化學溶劑萃取回收可用有用金屬,每年就有多好幾億元的業外收入。
回頭看一片枯黃,收割完稻田看不到一絲黑煙,自從10年前工研院Spin-off的那家利用發酵技術,可將稻稈、木屑、蔗渣等農林廢棄物為原料,轉化分離為石油替代品丁醇的公司成立後,現在農民收割後的稻稈都被統一回購,現在什麼材料連豬糞都是寶貝,都可以賣錢,還好建廠時就和養豬的阿武合作在廠房旁邊蓋「養豬城」,豬糞發酵產生的沼氣可以提供廠商照明的電力,多餘的二氧化碳剛好給溫室蕃茄提供保暖。
「天地萬物皆有所用」,老何想起了滴水和尚就是受儀山善來禪師的這句話所啟發,七股老家魚塭養的虱目魚不要的內臟應該有些用處,他記得好多年前有個日本教授發表論文用不要的魚白來回收稀土金屬,找來念生物科技的弟弟研究看看⋯⋯
綠色環保不僅在節省能源消耗,若來自自然界的石油、礦石及農漁畜牧等各種物質在利用完畢後能加以回收再利用,可減少開採時的能源消耗與汙染,對於自然保護可以產生更大的助益。現在我們正在鼓勵節省能源、使用太陽能等乾淨的能源,是否材料也一樣,可以使用少汙染的回收品當原料。
資源再生省能節水
3R(Reduce,減少使用、Reuse,重複再用與Recycle,循環再造)可減少垃圾焚化與掩埋的數量,目前在我們的日常生活十分常見,紙類、玻璃、金屬等均可回收再利用,將這些資源回收再利用可以得到許多好處,例如由回收的廢鋼替代採礦、運輸、冶煉得到的一噸新鋼材,可以省下1.5噸的鐵礦砂、0.5噸的焦炭、54公斤的石灰石,更可以減少76%的用水,減少80%的二氧化碳排放。
近期剛舉辦完世界杯足球賽,許多國家球隊所穿的球衣即是使用來自台灣PET瓶的回收技術製造而成,而回收一個寶特瓶可以減少63.4g的二氧化碳,節省16cc的石油,節省2694cc的水。國內的世堡紡織、大愛感恩科技與遠東新,皆以回收的寶特瓶為原料,製造環保再生酯粒或再生纖維,進而生產各種布料與紡織品,甚至工程塑膠產品。遠東新的高性能回收PET合金(FenoyTM)和其他泛用工程塑膠,可以降低碳排放量,達到產品節能減碳的目標。

2014年世足,許多國家球隊所穿的球衣即是使用台灣PET瓶的回收技術製造而成
(圖片提供/法新社)
電子大廠紛紛進行資源回收再利用
電子產品的生產製造與運輸也耗用大量資源,各家品牌大廠除了訂定產品回收比率之外,也簡化包裝以及利用回收材料作為包裝材料。SONY更利用布條廣告做成小旅行包回饋給客戶,既表現出有效的回收,並強調回收利用的重要性。在日本則是將回收的廣告布條做成為牛仔褲,出售所得款項捐贈給支持保護世界遺產,不僅環保更有助於企業形象。
上游零件方面,IC製造與TFT-LCD面板廠中,使用許多PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)IC製造廠設立專管回收PGMEA廢液,交給回收廠商回收處理,處理後可產出電子級PGMEA溶劑提供TFT-LCD面板廠使用。電子產業用的高純度濃硫酸具強脫水性、強氧化性及腐蝕性,屬於高危險性的化學藥品,傳統上廢液的處理是加水稀釋,當作廢水處理,現在則是由回收系統收集濃度約80%之廢硫酸後,稀釋成40~45%低濃度硫酸,供廠內氨排洗滌塔之中和藥劑使用,可節省原本的槽車清運費、氨排洗滌塔的低濃度硫酸的購買費用,以及廢水廠NaOH處理費用,單單此一動作,一座晶圓製造廠每年就可以節省超過新台幣1千萬元。
現在IC晶圓廠的濃硫酸回收僅能作為中和藥劑使用,在硫酸原料不可再生下,已有化學品廠商提出以回收再純化技術處理IC製造所產生的廢硫酸,目前的技術規格已達到<1ppb的水準,已可符合使用於TFT-LCD面板及太陽光電製程,廠商欲進一步努力以達到半導體廠使用的<0.1ppb為目標,達到同級回收再利用的目標,並與IC晶圓廠合作計畫On-Site設立回收純化設備。
城市礦山 資源窮國變富國
蒐集一噸的各種電路板進行金屬回收,可以得到130公斤的銅、19公斤的錫,甚至最多可提煉出0.45公斤的黃金,單單黃金的部分依目前市值計算價值就超過2萬美元,比起自然界天然的金礦,每噸僅能提煉5∼10克黃金相比,這種城市礦山的回收不僅環保更具經濟價值。
日本繼2001年4月施行《特定家用電器再商品化法》後,2013年4月又開始施行《廢舊小型電子產品等再資源化促進法》,以進行實施廢棄小型電子產品等的收集、搬運及再資源化後,其最終的目的將廢棄的舊電子產品中,將含有的金及銅等有用金屬及物資進行回收利用,就可以降低對從海外採購資源的依賴,使日本成為從資源進口國變成擁有大量「城市礦山」資源的國家;特別是利用城市礦山回收有「產業維生素」之稱且被廣泛應用於混合電動車、節能家電、LED、電動馬達和智慧手機等產品的稀土金屬,更是重要的議題。

日本實施廢棄小型電器回收,將含有的金及銅等有用金屬及物資進行回收利用
(圖片提供/法新社)
生物科技 希望無窮
利用自然界的各種動植物與細菌,加上生物技術來做資源再利用,往往會有許多意想不到的成果。日本車用零件大廠愛信精機(Aisin Seiki)集團下的Aisin COSMOS研究所與廣島大學教授高橋嘉夫合作,利用日本人丟棄不吃的鮭魚魚白(精囊)對稀土金屬十分具吸附能力,如果未來可以利用現在丟棄的魚白來吸附稀土金屬,成本低且十分環保,但在台灣仍將魚白當成食材,必須改尋找其他丟棄不用的食材或廢棄物加以利用。
另外日本老牌的製藥大廠森下仁丹(Morishita Jintan)則是利用膠囊技術,將裝入高濃度微生物膠囊丟入工廠廢水中來吸附稀土金屬與貴金屬,2014年已經開始和ORIX環境公司合作進行產業化試驗。
在2008年油價高漲時,以甘蔗、玉米、大豆、棕櫚等作物製成生質酒精、生質柴油的第一代生質燃料的技術與公司紛紛出爐與成立,但引發與民搶食的爭議,造成糧價大漲。現在許多學校與研究機構紛紛以生產速率快的高纖維草本或木本植物以及農林畜牧業廢棄物(如玉米稈、甘蔗渣、木屑、稻殼、椰殼等)為原料,以微生物、酵素來分解農業廢棄物或雜草類的纖維素。工研院開發的生質丁醇技術則可利用各種農業廢棄物,如稻桿、蔗渣與木屑等產生丁醇,其比率完全超出實驗的理論值。工研院因而成立鼎唐能源科技公司進行發展生質化學品與生質燃料。而零排放研究創新基金會(ZERI)的創辦人Gunter Pauli則提出利用咖啡渣種植椎茸,種完菇類的物質富含氨基酸,則可以當成豬、雞的飼料,可讓資源效益最大化。利用豬糞產生沼氣發電所產生的電力與熱能回收使用,已成為高科技養豬的趨勢,丹麥工程師Nee Rentz-Petersen更設計養豬場與蕃茄田相結合的養豬城(Pig City),不論是屠宰、豬糞尿或溫室培養基質等廢棄物都利用於沼氣生產電力或熱供使用,產生沼氣後剩餘的豬糞也提供作物灌溉或肥料,發散的二氧化碳、氨水與熱氣可以供給溫室,減少養豬對環境的衝擊,而產地可以更接近都會消費市場減少運輸的碳排放。
長期投入 建立永續的綠色產業
國內的環保再生已經起步,國內的廠商能以回收的寶特瓶為原料製造再生產品,各大電子大廠也陸續開始進行各項化學廢液的回收;環保署也結合各縣市政府在桃園、台南、高雄與花蓮4地設立環保科技園區,引進高級化學、生物、物理等環保技術,培育環保人才,建構綠色產業科技。
但是國內若欲真正建立綠色回收產業資源再生必須要長期的研究與規劃,不論是回收設備管路在建廠前的導入設計、使用再生材料在產品設計時即導入、建置回收的逆物流體系,甚至利用生物技術用於回收與再生資源,則必須投入更長久時間進行研發與驗證,同時也需先建立相關的回收材料認證制度與標章,以鼓勵廠商與民眾購買回收材料製作的產品。
依據環保署的統計2013年我國產業廢棄物總上網申報量為每年1,855萬噸,其中公告應回收或再利用的廢棄物就達1,055萬噸,其中就有3.3萬噸蔗渣、7.1萬噸的禽畜糞、16萬噸的酒糟、酒粕,以及電子產業3.6萬噸的廢棄電路板、11萬噸的廢酸性蝕刻液和14萬噸廢酸洗液,具有經濟價值的可能,若能克服技術問題,以及其他屬於市場、法規、使用者心態等非技術性問題,希望未來不僅能達到「零廢棄」的目標,希望進而將此觀念與回收再利用的技術系統推展至全世界,減少整體廢棄物的產生,使我們的地球更美好。
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地球上石油、水及金屬的資源有限,各種金屬礦物與石油的開採與使用將又會消耗更多能源與資源來生產、純化、運輸;另外,一般我們視為無用的垃圾,處理也需要耗費金錢與資源進行焚化與掩埋,若能善加利用,在技術的加值下可能會是另一種珍貴的資源寶物;而生物科技除了醫藥的應用之外,如何應用生物技術,尋找被丟棄不被利用的農漁業廢棄物或特殊的細菌、進行改質也可創造出資源再利用,不僅對整體地球環保有所重要貢獻,也可創造經濟價值。
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