臺灣農業故事館

　　每每颱風過境，大雨橫掃，草木難敵風雨交加的侵襲，斷木殘枝總是瘡痍遍野，搖搖欲墜的果樹撐著枝幹，等待被收拾、救援。原本這類等著清潔隊剷除的木質廢棄物，因生物炭技術的開發，開啟了一趟全循環再利用的里程。

　　全台第一座生物炭發電設備於2018年在高雄區農業改良場登場，這台耗資500萬元的設備，為身為熱帶果樹研發中心的高雄農改場省下了每年20多萬元電費支出。原本大雨後的木材殘枝清運，都是高雄農改場的固定費用支出，現在這些木質廢棄物透過蒐集、破碎後進入生物炭發電設備，轉換為電力、生物炭、木醋液及焦油等產出，再透過農改場的試驗與研究，讓產出物回歸到農田再利用，完成全循環不浪費。

 生物炭技術的起點
　　目前，全台灣每年約有450～480萬公噸之農業廢棄物，其中僅有七成再利用，其餘三成多半就地掩埋，或露天燃燒等，進而造成空氣汙染疑慮。

　　高雄農改場副研究員張耀聰最早於2002年看到梨山森林大火時，就很想了解這些被火燒過的炭對土壤微生物相的影響，以土壤微生物為研究背景的他，2010年出國研習時，曾在美國喬治亞州內的生態研究中心（Jones Ecological Research Center）林場，看到長葉松森林利用引火控制方式，進行林相更新，林火燒過後的土壤表層就會有很多生物炭累積。

　　研習後回到台灣，張耀聰即開始做生物炭相關試驗，剛開始自己在實驗室內用小爐子，設定溫度以悶燒的方式實驗，「那時候每次都弄得到處都是煙，忘了打開抽氣櫃時，簡直跟失火一樣」他笑道。後來因緣際會認識了一些廠商，請廠商開發出不會讓煙蔓延四處的爐子。雖然臺灣先前即有用木質廢棄物直接進行發電之設備，但均屬於直接燃燒後發電，後來高雄農改場在有計畫的經費支持，才得以透過技術、設備再產出生物炭、焦油及木醋液等物質，回歸到農田全循環再利用。

生物炭製作的歷程、未來推廣
　　在面積53多公頃的場區中，熱帶果樹的季節性修枝原本就常態進行中。蒐集到的木材殘枝經過日曬降低水分後，先用劈木機將大塊木材劈成小片，再用破碎機打成更細碎的木質材料，集中曬乾保存。

　　聚集足量的木質材料後送入生物炭發電設備之汽化爐內，先使材料點燃著火後，以悶燒方式讓煙火位於下方，再將氣體導往發電機方向，運用閘門設計阻隔灰與炭。接著透過氣冷系統將空氣壓縮，蒐集焦油醋液，及水冷系統以冷凝原理，產出木醋液，這是第一階段產出的可再利用物質。再藉由壓縮機冷卻，將氣體降溫變成常溫態，再導入儲氣槽，形成類似瓦斯之可燃氣體，再帶動發電機產生電力。

　　從產值來看，生物炭發電設備每小時可處理150公斤的木質材料，最高可產生100KW/hr電力，以及10~15%生物炭。若以目前能源局公告廢棄物發電電價每KW為3.8945元，則約達389.45元，而生物炭以市售木炭價格來看，產出至少15公斤有260元產值。此外，過程中產出的焦油、木醋液也可額外蒐集，做成液肥或病蟲害非農藥防治資材，再回歸到農田使用。

 　　未來，這座生物炭發電設備，預計可推廣到原本就有處理大量木質廢棄物需求的對象，如園藝景觀業者、環保回收業者等。其他像工業園區等本身就有行道樹須修剪，也有環保用地可收集木質廢棄物，而產出的綠電也可供園區內的公司使用，無論在產品端、行銷端，擁有綠電標章都是當今搭上國際趨勢的創新主張。

受訪者：高雄區農業改良場土壤肥料研究室副研究員　張耀聰

審稿專家：行政院農業委員會科技處副處長　郭坤峯