撰文／陳怡如
全球高喊淨零碳排，須從根本改變產品的生產和使用方式，減少原生物料的開採，盡可能放大再利用材料價值，打破線性經濟的概念，發展循環經濟，讓垃圾變黃金。工研院研發多項循環再利用的技術，不僅減少碳排放，甚至還能發展出高值化產品，協助產業永續轉型。
資源循環使用對永續環境至關重要，透過減少對原生物料的依賴，不僅能顯著降低碳排放、保護自然資源並減少環境汙染。以創新技術協助循環經濟的發展，讓產業在實現更加環保永續生產的同時，也能促進開發高值化的再生產品和材料，提高資源利用效率，為產業帶來新的商機與競爭優勢，同時實現永續轉型，邁向淨零未來。
纖維分選器技術 1 秒精準分類回收織物
隨著快時尚席捲全球，衣服生產快、消費快、丟棄也快，每年廢衣物數量竟高達 1 千億件，高聳堆積的衣服垃圾山，成了一大環境殺手。因應永續循環趨勢，國際服裝大廠紛紛承諾 2030 年 100% 使用再生料源，全球亟需建立廢紡織品的循環回收產業鏈，但紡織品回收後如何精準分類卻成了一大挑戰。
五花八門的紡織品材質複雜，包含聚酯纖維、純棉、彈性纖維，還有各種材質、不同比例的混紡，想要回收時，就必須先知道這件衣服屬於哪一種材質，才能進行後續對應的回收製程。
為了讓廢棄衣服能有效循環再利用，工研院開發「織物回收用纖維分選器技術」，結合材料光譜技術及 AI 辨識演算法，透過掃描衣服材料上的光譜，辨識紡織品種類，每秒即可完成一件衣物分選，可大幅提升分類後聚酯純度達 95% 以上，減少聚酯再生成本。
精準回收不僅可讓廢衣物再次利用，同時也降低碳排。以減碳效益來看，國內紡織業者回收再生 1 噸聚酯纖維，約可減少 0.88 噸碳排放；而一台分選機每年最大分選產能達 7,000 噸，可回收的 PET 料源占總體的 20%，意即可分選出 1,400 噸純 PET 料源，減碳效益高達 1,232 噸。
果樹枝條化身觀賞魚淨水資材
除了龐大的廢棄衣物問題，每年臺灣有超過 500 萬公噸的大宗生物性農業廢棄物，像是果樹枝條、稻殼、食品加工殘餘資材等，為解決農業廢棄物痛點，工研院透過精準的炭化與成型技術，打造「觀賞魚淨水資材」。
市售的陶瓷環、活性碳淨水資材，孔洞中大表面積小，承載益生菌的效果較不好，加上材料表面過於微細、高密度，會過度吸附水中有益於魚類成長的微量元素，影響魚隻生存環境。工研院的機能型生物炭淨水資材，孔洞大小適中，同時具備活性碳的物理過濾與陶瓷環的生物過濾功能，可將魚缸的換水頻率從一周延長至一個月，且體積小巧，可放入一般濾盒或投進缸中，滿足無法插電及不便裝設過濾系統的消費族群需求。
在高價海水魚市場中，為了維持海水的複雜菌項，魚缸所需體積較大，但透過工研院的淨水資材，可維持水質菌相穩定，亦可改用小缸飼養海水魚，而材料具有載菌機能，能打進更高價值的海水觀賞魚培育市場。
園藝用莿竹板 廢竹變綠金
臺灣常見的竹林，也是另一個循環再利用的材料來源。早期臺灣常用莿竹來製作竹屋、鷹架、竹筏的材料，隨著時代演進莿竹的利用率不如過往，但叢生的莿竹容易在天氣炎熱時引發火災，因此亟需找到去化方式，解決環境隱憂。
工研院運用疏伐的竹材料性質，建立了莿竹製作流程，並與臺南龍崎農會合作，於竹林現地取材，經過層層破碎，將巨大竹子分解成 3 至 5 公厘的細竹屑，藉由特殊模具加工壓製，打造可應用於園藝的「莿竹板」。
竹子是具有經濟生產規模的可再生性資源，也是絕佳的固碳材料。竹子生長期只需要 4 年，對比人造林通常要 10 到 20 年才能成材，頻繁更新下，可縮短取材時間，亦可吸存更多二氧化碳。根據統計，龍崎農會所屬林區每甲地的竹林，年固碳量就高達 51 公噸以上，配合疏伐後的莿竹板大量製造，成為有效並延伸減碳循環經濟效益的最佳代言人。
相較市售的天然實木介質板，工研院開發的莿竹板穩定性、物理強度、防蟲性和防霉性更高，加上特殊的凹凸點設計，保水性更好。目前工研院已和鹿角蕨廠商合作打造上板植栽，未來將進行材料的碳足跡認證，使竹材料華麗轉身為可外銷的綠色生物質循環材料。
轉載自《工業技術與資訊》月刊第 383 期 2024 年 4 月號，未經授權不得轉載。
