編譯/韋士塔
世界各地的農業活動產生大量有機廢棄物,包括收成後剩下的玉米莖、稻殼、乾草、稻草等;在新一輪耕作的前置作業,農民常以焚燒方式處理這些廢棄物,但這種行為會產生大量煙霧,加劇空氣汙染;世界衛生組織(WHO)的資料顯示,全球每年約700萬人死於空汙相關疾病。
除了公衛方面的負面影響,據專家統計,每年被燒毀的農業廢棄物價值多達1200億美元(約新台幣3.7兆元);在全球面臨能源危機之際,這種資源浪費的活動尤應避免。
美國麻省理工學院(MIT)的宮書堯(Kevin Kung)在求學期間創立的Takachar公司,則擁有「貧氧烘焙」(oxygen-lean torrefaction)的創新技術。Takachar公司開發小型、低成本的攜帶式設備,採用包括貧氧烘焙在內的各種熱化學處理方法,把廢棄的生質物(biomass)轉化為固態燃料,不僅能透過銷售產品獲利,更能減少焚燒廢棄物產生的二氧化碳。
MIT發布的報導指出,Takachar公司的名稱取自非洲史瓦希里語(Kiswahili)的taka及英文char,前者意指廢棄物,後者則指碳,意謂把廢棄物轉化為燃料。
宮書堯表示,2011年他在MIT擔任生物工程研究生,研究主題是癌症,但「MIT給學生很大的探索空間,因此我選修系外的課程,前往非洲肯亞的一個非政府組織工作」。宮書堯在探訪貧民窟家庭及其健康狀況時,開始關注木炭議題,這些燃料隨處可見,但卻加劇森林砍伐問題,燃燒時的煙霧更對健康構成嚴重危害。
這段經歷促使宮書堯展開進一步的研究,並籌組團隊,募集獎金與資金,開始嘗試把住家產生的有機垃圾轉化為高品質的木炭。
MIT的機械工程學教授高尼姆(Ahmed Ghoniem)表示,木材、泥炭及動物糞便在內的生質燃料,是碳排放的主要來源,但全球有數十億人依賴這類燃料來滿足烹飪、取暖等需求,主要用於農村、能源匱乏的社區。Takachar公司的貧氧烘焙技術,能更清潔、有效地使用生物質製造高密度優質木炭,減少木炭的水分及汙垢等汙染物,且讓燃燒過程產生較少煙霧,有助緩解空氣汙染問題。
宮書堯指出,熱化學處理技術能讓生質物在高溫下更加密實,把原本鬆散、潮溼及笨重的植物材料壓實,並轉化為緻密的木炭。目前雖然有加工廠進行類似的加工程序,但收集及運送這些廢棄物是一大挑戰;因此,Takachar公司開發簡便的設備,可直接前往偏遠地區的農地直接加工;目前為止,Takachar已與約5500名農民合作,把約9000公噸農業廢棄物轉化為固態燃料。
Takachar公司表示,貧氧烘焙技術每年可望減少10億噸二氧化碳排放量。以這種技術製作的木炭價值更高、更環保,且能降低運輸成本,「農民的收入增加了,空氣品質量也更好了」。