豬糞 廢水變綠金 沼氣發電淘金潮來襲

全球暖化問題日益嚴重,據研究顯示,畜牧業與工業排放的廢水,同時含有二氧化碳與甲烷,這2種造成溫室氣體效應的元凶。有鑑於此,去年聯合國氣候大會(COP26)通過一項「全球甲烷承諾」決議, 宣示未來10年要減少30%的甲烷排放量。

本刊調查,為了解決廢棄物對地球環境造成的傷害,各國已全面啟動收集工廠及畜牧業有機廢棄物行動,加以轉換成沼氣發電,大幅降低甲烷排放量,一股沼氣淘金熱正在全球發酵。

撰文:林哲良 攝影:董孟航、王均峰 編輯:陳美靜 設計:高怡芬 繪圖:欒昀茜


▲本刊調查,為減少溫室氣體排放,各國政府開始投入沼氣發電,還吸引許多大型跨國企業投入。(達志影像)


▲豬、牛糞便與工廠廢水經過厭氧發酵等程序之後,變成能發電或做成有機肥料的「綠金」。(CP Foods提供)



聞到豬、牛糞便或工廠廢水, 許多人可能會皺著眉頭、捏著鼻子,露出苦瓜臉。但對市場嗅覺敏銳的企業而言,這些豬、牛糞便與工廠廢水卻散發著濃濃的鈔票味;因為經過厭氧發酵等程序後,這些有機廢棄物,都將變身為沼氣及沼渣, 成為能發電或做成有機肥料的「綠金」。

台廠擁技術 有利可圖

本刊調查,為減少溫室氣體排放, 各國政府開始投入沼氣發電,還吸引許多大型跨國企業投入。在美國加州,州政府罕見地針對牛糞所衍生出的天然氣,提出能源補助方法,並在當地掀起一股牛糞淘金熱。看上高額的補助金額,美國Clean Energy Fuels (潔淨能源燃料)還與歐洲能源巨擘BP(英國石油)、TotalEnergies SE(道達爾)攜手合作,共同砸下數億美元,把牛糞所產生的甲烷所製成的天然氣,取得相關補助。據外電報導,因補助金額太過誘人,不只讓能源公司Chevron(雪佛龍)打算加入戰局,就連電商巨擘Amazon(亞馬遜), 也都想參一腳。

而這股沼氣發電熱潮也襲向台灣。農委會沼氣推動辦公室主任李志杰向本刊表示,利用農業廢棄物或工廠廢水等有機廢棄物進行沼氣發電,是一個環保結合能源的重要議題;不單能幫助地方政府解決令人頭痛的養豬場與畜牧業排泄物,以及工業廢水的問題,還能提高小型養豬廠的養豬意願。

根據工研院的評估,目前台灣每天可生成利用的沼氣潛能約三十萬立方米,以一個立方米的沼氣平均可產生三度電計算,約可供九‧四萬戶家庭使用,相當於一個離岸風場的電量。「從硬體設備來看,除發電機引擎外,不少台廠本身就具備生產沼氣及發電設備的技術能力,有利沼氣發電產業鏈的建構,讓台廠多一條路可以走。」李志杰說。

國際市場調查機構Fortune Business Insights預估,沼氣相關產業產值,將從二○二一年的二五六‧一億美元(新台幣七一八○億元),成長至二○二八年的三七○‧二億美元(新台幣一兆多元), 年複合成長率(CAGR)約五‧四%;過去高舉著環保的大旗,並不足以成就美事, 但這幾年,沼氣發電產值不斷增長,已被證實有利可圖,立刻吸引廠商搶進。

推動台灣沼氣發電多年的李志杰頗有感觸地說,早期國內沼氣發電的躉購電價,每度只有二、三元,縱使農委會有補助畜牧業者投資設備,但發電賺不了錢,不少業者買了設備後,也不見得拿來發電。但這幾年,台電將太陽能及離岸風電的躉購電價逐年調降,同時把沼氣發電躉購電價逆勢調升到每度五‧ 一八元後,讓誘因大幅增加;加上政府提高對畜牧業者排放廢棄物的稽查,胡蘿蔔與棒子並用,自然刺激畜牧業者對外尋求一舉兩得的解決方案。

法令與補助 鼓勵業者

產官學卯足勁大力推動,如今,台灣推動沼氣發電的成果已成為東南亞取經的對象,甚至派人來台觀摩。「新冠肺炎疫情發生前,包括泰國卜蜂等企業都曾來台觀摩過沼氣發電的案場,評估整廠輸出的可能性;若非疫情阻礙,台灣沼氣業者已在海外市場有所斬獲。」李志杰透露。

不只如此,為因應歐盟碳邊境調整機制將於二○二六年生效,未來要對進口高耗能產品收取碳關稅,讓台灣排碳大戶四處尋求解決之道。「像是亞東、長春、台化都曾經尋求協助;更有某業者表示,若能拿到碳權讓客戶的訂單順利落袋,縱使虧錢或發電的錢都給畜牧業者,也願意出錢資助。」李志杰興奮地說。

究竟台灣該如何發展沼氣發電產業?本刊詢問多位專家,大家普遍認為,「設備國產化」並非台灣發展的當務之急,反而該透過完善的法令與補助計畫,催生更多的沼氣發電案場,以實戰培養具國際競爭力的系統整合業者,「像永豐餘、漢翔、台以環能及亞氫動力等業者,都在沼氣案場的開發上著力甚深。」一位專家對本刊說。

在台灣,提到沼氣處理技術,永豐餘是公認的業界翹楚。鮮為人知的是, 永豐餘是在嚴師出高徒的環境下,練就一身的好本事。「剛開始做紙廠時,廢水處理與排放標準較寬鬆,後來標準越來越嚴格,甚至連當時技術可能做不到的事情也寫進法令規範中,逼得永豐餘只好自己開發相關的生物技術;沒想到越做越有心得,沼氣量越來越多,燒掉可惜,最後索性就將它純化拿來發電。」永豐餘集團第二代掌門人何壽川日前接受本刊專訪半開玩笑地說。


▲永豐餘在沼氣發電等循環經濟應用領域是公認的業界翹楚。(永豐餘提供)

永豐餘勝出 養厭氧菌

提起自家的沼氣處理技術,何壽川先是開心地說:「因為是廢棄物,所以原料不用錢,甚至還能跟對方收錢!」緊接著,又用驕傲地語氣表示:「永豐餘的技術,能夠處理各種不同的有機物,公司很清楚哪些東西要混什麼,哪些東西要加什麼,如何調配。所以永豐餘不單在自家的新屋廠與揚州廠,分別裝置五二○○ KW(千瓦)及六○○○KW 發電機組,更幫助台積電、日月光等半導體廠,以及桃園市等地方政府,處理工廠廢水、汙泥及水肥、廚餘等有機廢棄物。」

永豐餘工紙新屋廠能源廠副廠長簡文政向本刊透露,一開始,公司也是參考國外的案例,拿國外的厭氧菌來處理廢水,之後再慢慢調整,找出自己的黃金配比,擁有自己獨家的厭氧菌。

目前永豐餘培養出的厭氧菌種活性表現極佳,一般來說,菌種的活性在厭氧系統裡的占比大概落在四十五到五十二等級,永豐餘則落在七十三到七十八等級。簡單來說,就是一百個菌種裡面有七十八個活菌可充分被利用,大幅縮短將有機物轉換成沼氣所需要的時間。「別人可能需要花三十個鐘頭, 永豐餘只需要四個鐘頭,表現相當傑出,所以我們的厭氧菌也輸出到海外。」簡文政笑著說。

小辭典
沼氣(BIOGAS)是將有機廢棄物(如廚餘或動物糞尿水等)經厭氧分解及發酵後所產生的能源;沼氣中甲烷占50~65%、二氧化碳占30~45%。沼氣為可燃氣體能進行發電與燃燒使用,沼氣再利用(發電)的效益為:減少溫室氣體的排放、產生綠電、節省能源支出。畜牧廢水系統進行厭氧發酵,除產生沼氣可再利用外,更可提升排放水質,使牧場永續經營,創造環保與永續雙贏。
資料來源:沼氣發電與再利用資訊網


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鏡週刊第285期

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第285期