產業分析-創新資源循環利用 打造淨零永續未來

可分解農膜。圖/工研院提供

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回顧即將結束的這一年,很多人一定忘不了整個北半球都籠罩在高溫炎熱的夏季,當時還曾創下全球均溫17.2℃的新高。近來世界氣象組織更宣佈,2023年不僅是史上最熱的一年,更要比工業化前水準高出1.4℃,距離2015年《巴黎協定》提出的2℃似乎已迫在眉睫。今年全球各地暴雨、洪水、乾旱等天災不斷,造成的生命財產與經濟損失更是不計其數,也使得降低溫室氣體排放成爲當務之急。

氣候變遷造成極端傷害,在甫閉幕的第28屆聯合國氣候大會(COP28)中,各國也討論更積極的減碳目標。包括我國等逾150個國家宣示邁向淨零排放(Net Zero)目標,正是爲了實現環境的永續發展;而且這還需要多管齊下、運用各種不同且有效的方法,才能確實達到減排效益。比如在各界提出的減排解方中,都會提到資源的循環利用;在臺灣2050淨零排放路徑中,就將「資源循環零廢棄」視爲關鍵戰略之一。

■臺灣廢塑膠循環 再利用僅佔29.7%

然而要使資源能夠循環使用,就必須要結合產品設計與技術創新,加上回收、處理、再利用等機制,建構出完備的循環系統並提升循環效率,否則就容易使資源變成廢棄物或垃圾,甚至形成污染問題。以常見的塑膠爲例,即使我國很早就建立回收的政策與體系,但以2021年真正經由廢棄物管理系統產生約205萬公噸的廢塑膠中,也僅有29.7%進入再利用的循環,另有67.1%都是當成廢棄物以焚化處理。

塑膠的價格低廉、應用廣泛,但如何使塑膠成爲可循環再利用的資源,就成爲各國要面對的挑戰,也使得能夠協助改善環境問題的生物可分解塑膠受到重視;其中包含以生物質製成的塑膠,以及可經微生物進行降解、甚至能用於堆肥的塑膠,卻也更加凸顯這類生物可分解的材料是否真的具有環保效果。

比如歐盟在2022年提出「生物基、可生物降解和可堆肥塑膠政策框架」,即是要引導生物降解材料的正確使用;並在「包裝和包裝廢棄物法規」(PPWR)中,也要求未來茶包和濾掛咖啡包、咖啡膠囊、水果和蔬菜黏性標籤及超薄塑膠提袋等,都要能在生物廢棄物處理設施的工業控制條件下可堆肥。

換句話說,這些生物可分解的塑膠材料,強調的是要在受控的循環系統中使用,並要符合相關的標準與認證,纔可確保效果、又不會產生其他危害。例如針對可堆肥的生物可分解塑膠,美國試驗與材料協會(ASTM)就規定要能在180天內將塑膠材料90%的有機碳轉化爲二氧化碳,另外還包括重金屬濃度、或是對植物生長速度的影響等多項規範。

爲能透過生物可分解塑膠落實資源循環利用,工研院也投入改良農業用的塑膠膜材。尤其這類塑膠地膜或棚膜,雖然具有保溼、保溫、防蟲、防草等功能,可促進作物的產量與產值,估計每年全臺就使用超過5萬噸;但傳統農用膜材不僅回收不易且成本高,並多以焚燒方式處理,要是遭受破損並就地殘留,更會因難以分解而破壞土壤性質,導致農作物減產。

■產研攜手,改良可分解 塑料、開發綠色產品

工研院與喬福材料科技共同進行農地膜實地驗證與應用,並具有多項專利。除了在可分解的塑膠材料中,加入釀酒後的麥粕廢棄物,重新利用農業資材並形成天然有機肥料,同時藉由微生物喜好進行調整,使得農地膜掩埋後能快速分解;因此當作物收成後經翻土掩埋,這些農地膜就能被微生物有效分解,並能優化土壤、變成下回耕作的養分,不需另行回收處理。

另一方面,同樣在農業生產或加工過程中,也會衍生許多副產物或廢棄物,例如水果葉渣;以我國每年產出的農業廢棄物就有約470多萬公噸,並大多以堆肥或就地翻耕掩埋處理。但這些在地的農業副產物或廢棄物,其實也能做爲多元循環利用的標的,不僅能減少處理成本,更可將廢棄物資源化、創造新價值。

因此在工研院與益美化工實業的合作下,就從有機鳳梨採收後剩餘的鳳梨葉中,經由低溫潔淨的方式,萃取出具有抗氧化力或能吸附油脂的有效成分,如對香豆酸、綠原酸和多酚,並添加於美妝保養品中,同時還通過功效與安全性等認證,成爲既能減碳、減廢,又可再創循環經濟效益的綠色產品。

在淨零排放趨勢下,透過技術創新及開發資源循環利用方式,有望打造淨零永續的未來,努力實現永續發展的目標。