产业分析-创新资源循环利用 打造净零永续未来

可分解农膜。图/工研院提供

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回顾即将结束的这一年,很多人一定忘不了整个北半球都笼罩在高温炎热的夏季,当时还曾创下全球均温17.2℃的新高。近来世界气象组织更宣布,2023年不仅是史上最热的一年,更要比工业化前水准高出1.4℃,距离2015年《巴黎协定》提出的2℃似乎已迫在眉睫。今年全球各地暴雨、洪水、干旱等天灾不断,造成的生命财产与经济损失更是不计其数,也使得降低温室气体排放成为当务之急。

气候变迁造成极端伤害,在甫闭幕的第28届联合国气候大会(COP28)中,各国也讨论更积极的减碳目标。包括我国等逾150个国家宣示迈向净零排放(Net Zero)目标,正是为了实现环境的永续发展;而且这还需要多管齐下、运用各种不同且有效的方法,才能确实达到减排效益。比如在各界提出的减排解方中,都会提到资源的循环利用;在台湾2050净零排放路径中,就将「资源循环零废弃」视为关键战略之一。

■台湾废塑胶循环 再利用仅占29.7%

然而要使资源能够循环使用,就必须要结合产品设计与技术创新,加上回收、处理、再利用等机制,建构出完备的循环系统并提升循环效率,否则就容易使资源变成废弃物或垃圾,甚至形成污染问题。以常见的塑胶为例,即使我国很早就建立回收的政策与体系,但以2021年真正经由废弃物管理系统产生约205万公吨的废塑胶中,也仅有29.7%进入再利用的循环,另有67.1%都是当成废弃物以焚化处理。

塑胶的价格低廉、应用广泛,但如何使塑胶成为可循环再利用的资源,就成为各国要面对的挑战,也使得能够协助改善环境问题的生物可分解塑胶受到重视;其中包含以生物质制成的塑胶,以及可经微生物进行降解、甚至能用于堆肥的塑胶,却也更加凸显这类生物可分解的材料是否真的具有环保效果。

比如欧盟在2022年提出「生物基、可生物降解和可堆肥塑胶政策框架」,即是要引导生物降解材料的正确使用;并在「包装和包装废弃物法规」(PPWR)中,也要求未来茶包和滤挂咖啡包、咖啡胶囊、水果和蔬菜黏性标签及超薄塑胶提袋等,都要能在生物废弃物处理设施的工业控制条件下可堆肥。

换句话说,这些生物可分解的塑胶材料,强调的是要在受控的循环系统中使用,并要符合相关的标准与认证,才可确保效果、又不会产生其他危害。例如针对可堆肥的生物可分解塑胶,美国试验与材料协会(ASTM)就规定要能在180天内将塑胶材料90%的有机碳转化为二氧化碳,另外还包括重金属浓度、或是对植物生长速度的影响等多项规范。

为能透过生物可分解塑胶落实资源循环利用,工研院也投入改良农业用的塑胶膜材。尤其这类塑胶地膜或棚膜,虽然具有保湿、保温、防虫、防草等功能,可促进作物的产量与产值,估计每年全台就使用超过5万吨;但传统农用膜材不仅回收不易且成本高,并多以焚烧方式处理,要是遭受破损并就地残留,更会因难以分解而破坏土壤性质,导致农作物减产。

■产研携手,改良可分解 塑料、开发绿色产品

工研院与乔福材料科技共同进行农地膜实地验证与应用,并具有多项专利。除了在可分解的塑胶材料中,加入酿酒后的麦粕废弃物,重新利用农业资材并形成天然有机肥料,同时借由微生物喜好进行调整,使得农地膜掩埋后能快速分解;因此当作物收成后经翻土掩埋,这些农地膜就能被微生物有效分解,并能优化土壤、变成下回耕作的养分,不需另行回收处理。

另一方面,同样在农业生产或加工过程中,也会衍生许多副产物或废弃物,例如水果叶渣;以我国每年产出的农业废弃物就有约470多万公吨,并大多以堆肥或就地翻耕掩埋处理。但这些在地的农业副产物或废弃物,其实也能做为多元循环利用的标的,不仅能减少处理成本,更可将废弃物资源化、创造新价值。

因此在工研院与益美化工实业的合作下,就从有机凤梨采收后剩余的凤梨叶中,经由低温洁净的方式,萃取出具有抗氧化力或能吸附油脂的有效成分,如对香豆酸、绿原酸和多酚,并添加于美妆保养品中,同时还通过功效与安全性等认证,成为既能减碳、减废,又可再创循环经济效益的绿色产品。

在净零排放趋势下,透过技术创新及开发资源循环利用方式,有望打造净零永续的未来,努力实现永续发展的目标。