何壽川:讓「醣」定義新農業! 副產物轉化 解決再生能源、碳匯目標

永豐餘學院院長何壽川表示,政府一直想提高再生能源2%,實際上轉化農業廢棄物就可達到;若能將副產物利用產業化,將創造巨大經濟價值。(圖片提供/永豐餘學院)

農業生產過程中只採收、販售作物可食用的部位,占更大比例的稻稈、果皮、蔬菜的根莖及果樹枝條等,若也能轉化為肥料、能源利用,將會有多大的經濟價值?

「農業沒有廢棄物!」永豐餘二代創辦人、永豐餘學院院長何壽川表示,可食用的果實只占果樹10%至15%,果實進一步篩除格外品,真正能賣到市場的連8成都不到,占90%的農業副產物、剩餘資材若能轉化為經濟價值,增加碳匯,「農業將不再是過去的窮產業」。

農林擁再生「醣」資源  驅動醣經濟邁向碳中和

植物進行光合作用可以固定空氣中的二氧化碳,合成碳水化合物等物質──也就是「醣類」,進而衍生出各種有機化合物,構成我們生活中吃的「作物」、穿的「纖維」,建築、器物用的「木材」,還能轉化為提供能源的「煤炭」、「沼氣」等,「醣」可說是地球上最豐富的可再生天然資源。

農林產業擁有最豐富的「醣」資源,透過科技循環利用,可以創造經濟價值;近年包括氣候變遷、能源危機及糧食安全等問題亟待解決,全球關注溫室氣體排放,聯合國已承諾在2050年達成碳中和(carbon neutrality)目標,農林的碳匯(carbon sink)也是邁向碳中和的重要解方。

「農業的醣經濟」科技論壇,吸引產官學界眾多貴賓與會,為臺灣農業永續獻策發聲。(圖片提供/永豐餘學院)

永豐餘學院19日於臺中中央書局舉辦「農業的醣經濟」科技論壇,邀集永豐餘學院院長何壽川、循環台灣基金會董事長黃育徵、中興大學森林學系特聘教授柳婉郁、中興大學生物產業機電工程學系教授雷鵬魁、中興大學森林學系副教授陳奕君等學者專家進行主題演講。

科技部政務次長林敏聰、中興大學校長薛富盛、中興大學循環經濟研究學院院長王升陽及前環保署長魏國彥等也蒞臨盛會,共同探討農林碳匯,農業剩餘資材如何創造循環經濟,以及「醣材料」研發最新的科技進展,共同擘劃臺灣農業的永續未來。

不只是碳匯寶庫  提高再生能源占比2%  農業剩餘資材做得到

何壽川以「農業醣經濟」為題,說明農業的「醣」在淨零碳排目標中的關鍵角色。何壽川指出,聯合國氣候大會COP 21曾提出「千分之四倡議」,認為增加土壤有機碳含量4‰,即可平衡人類活動產生的碳排,農林碳匯潛力很大;若能讓臺灣80萬公頃農地增加1%有機質,加上220萬公頃林地、18萬公頃竹林固碳,農林總計有6,300萬公噸碳匯,未來「護國神山」台積電等企業要繼續用電,都得向農林購買碳權。

此外,臺灣每年農業、食品加工、家戶剩食及民生汙水等廢棄剩餘物質約3,000萬公噸,若能經過妥善處理,將液體以厭氧方式轉化為沼氣發電或做液肥,固體可以造粒技術做成「固體再生燃料」(SRF),每年這些剩餘物質可用來發55億度電,占全臺總發電量2%,並能減少1,400萬公噸碳排,何壽川說,「政府一直想提高再生能源2%,實際上從農業廢棄物就可以達到。」

永豐餘集團率先投入「醣經濟」相關研發,利用回收廢紙再製為替代塑膠農地膜的「農地用紙」,適合短期作物抑制雜草,不汙染土壤,耕鋤入土還能增加有機質。(圖片提供/永豐餘學院)

「臺灣人最大的財產就是農林剩餘資材」,何壽川表示,運用農林剩餘資材可大幅提高再生能源占比,「但有這麼簡單嗎?」剩餘資材是當果實採收後就須立即收集處理,這是靠農民生產無法完成的,政府必須跳下來做;何壽川說,這不單是農委會可完成的工作,農委會應該與各產業連結,若能「重新定義新農業,讓農業副產物全循環利用」,2050年淨零排放將不會只是夢想。

有機剩餘資材循環利用  保鮮紙、智能電子紙減少食物浪費及碳排

永豐餘集團各事業單位率先投入相關研發,開發醣經濟應用產品,綠能團隊擁有厭氧菌甲烷菌脫硫菌三大菌種培育技術,可將造紙過程中回收累積的有機物質轉化做沼氣發電,並能將農業剩餘資材的固態乾料轉化為天然燃料,除了可作為自然堆肥,也可造粒製成SRF產品,作為代煤的能源使用。

永豐餘以造紙業起家,利用回收廢紙,在去除重金屬後製成可替代塑膠農地膜的「農地用紙」,具有自然深色,可不添加染劑即能不透光、抑制雜草生長,紙質具透水、透氣性,吸水性強且覆蓋畦面不悶熱,在田間可使用2至3個月,適合短期作物,作物收成後即可直接耕鋤入土,不造成汙染,還能為土壤添加有機質。

蔬果產品常隨運輸、保存時間拉長,品質逐漸劣化,永豐餘開發「蔬果保鮮紙」有助延長保鮮期,減少食物浪費與碳排。(攝影/游昇俯)

永豐餘合眾紙業是國內最大水果紙袋製造商,蔬果產品常隨運輸、保存時間拉長,品質逐漸劣化,永豐餘開發「蔬果保鮮紙」,以無機的功能性塗層抑制蔬果表面微生物生長,延長保鮮期,減少食物浪費與碳排。試驗證實,可有效延長芒果保鮮期達2.5倍。

此外,農產品運輸物流重視溫度控制及降低衝擊,「智能電子紙物流箱」配備E Ink元太科技超低耗電電子紙顯示裝置,內建溫度及重力加速度感測器,讓運輸中的溫度變化及碰撞可即時動態顯示,確保貨物品質,減少物流糾紛。同時透過無線通訊功能,結合雲端服務,可將全程記錄的運送狀態傳遞寄件人與收件人,有助物流業者創造新型態的物流服務。

「智能電子紙物流箱」內建溫度及重力加速度感測器,讓運輸中的溫度變化及碰撞可即時動態顯示,確保貨物品質。(圖片提供/永豐餘學院)

農委會推動空中森林、以竹固碳  農剩利用待建商業模式

臺灣土地面積小,造林固碳成長有限,在論壇最後以「從農業副產物到永續未來」為題的綜合研討中,農委會林業試驗所所長曾彥學指出農業部門推廣都會地區建「空中森林」,在建築屋頂、陽臺空間種樹,並透過「林下經濟」經營複層林,增加森林碳匯;並且,由於竹子生長快、輪伐期只要4年,固碳比一般林木更容易,未來將於全臺北中南東建立研究中心,推廣竹產業。

農糧署副署長蘇茂祥也分享農糧署在農業剩餘資材再利用上的進展,他舉例,過去烘乾稻穀需要用油用電,農糧署鼓勵碾米廠以稻殼粗糠作為燃料,讓稻穀乾燥成本降為原來的4分之1。但他也坦承,小農是經濟弱勢,推動淨零排放需要建立商業模式才可行,例如果樹枝條可以粉碎造粒做燃料棒,但問題難在前端的材料收集;有機農業有助增加土壤碳匯,但相關碳權計算也待建立方法學,且須與國際標準接軌。

自然碳匯是淨零解方  醣材料應用啟動循環經濟可能性

針對人類過度使用化石燃料、排放溫室氣體造成全球氣候危機,論壇中循環台灣基金會董事長黃育徵力倡以「維持地力服務」取代「販售肥料」的「產品服務化」新商業模式,以及合作發展生質能源產業化等循環經濟,替換傳統追求私有利潤,卻將風險成本外部化的榨取式線性經濟,以追求人類永續發展,創造產業利基。

永豐餘集團利用造紙製漿過程中剩餘的有機質餘料,製成有機質肥料,可為土壤增加有機質、增加碳匯,有助達成循環經濟零廢棄的永續目標。圖為華豐牌有機質肥料,肥料原色就是土壤的顏色。(圖片提供/永豐餘學院)

聯合國宣示2050年要達成碳中和目標,除了減少碳排,也要增加碳吸收,柳婉郁教授以自然碳匯作為邁向淨零排放的自然為本解方(nature-based solutions),分享藍碳─海洋、綠碳─森林及黃碳─土壤等多種自然碳匯方式,以及英國、歐盟、美國與蘋果公司等企業邁向淨零的具體作法。

雷鵬魁教授說明稻稈、玉米稈、狼尾草、香蕉假莖、鳳梨莖葉等農業副產物資源化的利用處理方式及未來展望;陳奕君副教授則引介醣材料的最新發展及應用,一窺醣循環經濟未來的可能性。