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廢物/廢熱利用-「稻草子彈」與家用暖氣

這個工廠將附近的29個農家以卡車所運送過來的廢棄稻草料集中以機械方式壓縮綑綁,作成大塊大塊的稻草團,倉儲方式堆放在廠房內,而後集中焚燒。其特點在於其焚燒爐具,能將所產生熱能,加熱其嵌入式的水管管路,可作為暖氣的供應端,其管路所攜帶的熱能,竟能滿足附近高達的1500個民用住宅!相較於農場自行焚燒,集中焚燒的爐具也是一較完整的監控機制系統,焚燒效率也大為提高,暖氣的熱能配送更可進行管理。而稻草的倉儲機制,也免除了天候不定的因素,更省去農家自行堆放廢草所佔用的農地空間。 而焚燒最後所剩的草木灰燼,又可由農人運回做為肥料,可說是一點也不浪費。其中,農人在將草料運送來工廠、及將灰燼肥料從工廠運送回農場的交通運輸過程,恐怕是這個系統裡唯一所需多付出的能源代價。但廠方人員表示,因為草料收集來源的農場,與工廠距離都在方圓八九十公里以內,因此整體計算起來,此系統的能源效率仍能大大的優於傳統的焚燒方式。 廠方表示,這個工廠的所有設備,是為29個農家所共同擁有。 雖然此系統整體熱容量並不高,屬於小型系統,因此並不能用於發電。但此例可說是另一種型式的廢物利用,或更精確的說,是廢熱利用。在傳統的方式裡,廢棄稻草焚燒所產生的熱能不僅無法加以利用,民用住宅所需的暖氣供應更須透過消耗國家電網所提供的電力,而該電力來源則仰賴那各種發電效率不一的發電方式,在有限的能源轉換率下,效能勢必又打了折扣。然而這個再生能源的例子不僅將附近社區因暖氣而消耗的電力完全省下,更利用了本來無法利用到的熱量,不讓其直接逸散到大氣層中,而能透過暖氣再進行多一次的能量使用。可說一舉多得。 但農場草料品質難免受到降雨影響。草料遇水時,細菌及其植物本身酵素,會使潮濕草料發生化學變化,導致草料腐爛,且含水量若過高,除了影響燃燒效率,對焚燒爐具也有負面影響。廠方人員表示,一部份的水份在機械壓縮時,會因受機械高壓摩擦力所產生的熱而加速蒸發,而所剩少量水份在焚燒時也可快速蒸發,所以不致造成問題。 除了稻草直接燃燒外,業者也介紹另一稱為pelleting的技術(由於小規模經營,因此在我們參觀的廠房並無此設施),將高壓處理過的稻草完全去除水份、作成小團粒狀。筆者稱之為稻草子彈。小團粒的尺寸約為直徑7mm的柱體,長約15mm,可使焚燒時與空氣的接觸面積大為增加,以增進燃燒效率。且其形狀容易滾動,在大規模製造上可節省傳送帶運送的能量消耗。且透過特殊處理,高壓後的小團粒不易碎開,量大時的重量與體積便於掌握(相較於大型稻草捆塊),更可運送到異地販賣做為燃料。 事實上,通常小團粒是不直接在製造廠當地社區使用的,而是作為高燃燒效率的燃料、透過通路對外銷售,而小團粒的材料來源也分為兩種,一是廢棄草料、二是廢棄木屑。而由於材料性質的不同,草料的燃燒效率較差,木屑相對較佳。故後者的經濟價值也較高。同行的便有日本籍朋友表示,該產品在日本作為家庭使用的價格頗為昂貴。 但台灣與丹麥,在此種系統的先天條件上,最大的差異在於氣候。在雨季呢?降雪融雪又是否影響草料品質?廠方人員表示,丹麥的平均降雨量向來不高,以小雨為主,故此工廠從1985年啟用以來,運作至今已有24年歷史,極少發生大雨情形。最近一次是兩年前的一場大雨,但收集來的草料中,其潮濕度也就只佔總重的15%左右而已,問題並不大。 然而反觀台灣農業,包括水稻作物等的許多農場其實也產生大量廢棄草料,且台灣農人也長期在自己農場上焚燒稻草,因此這種技術在國內是否有推動的潛力,或許也相當值得討論。氣候及降雨可能是較難掌握的問題,有否方法解決,可能需要進一步研究。
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