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「新黑金」傳奇——竹炭生質能發電

2006/11/05 經濟部能源局 點閱人次: 354

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■整輯:謝惠子 ■圖片提供:工研院材化所

近幾年深受坊間喜愛的黑金竹炭製品,於日前又有重大應用突破!除了使用於食(竹炭食品╱器皿)、衣(紡織用品)的民生用途之外,在環保議題上,竹炭應用再添一亮麗成效。

工研院4年來積極推展竹炭產業發展(FY91「農業產業重建-重建區竹產業轉型及振興」計畫、FY92「傳統產業再造-新興竹製產品研發與推廣」計畫、FY93「林產物加工及利用計畫-竹炭產業設備研發及檢測技術之建立」計畫、FY94「林產物加工及利用計畫-台灣優良竹炭產業技術開發及應用推廣」計畫),利用竹炭特有的調濕、除臭、改良土壤與水質、遠紅外線放射、阻隔電磁波等功能,已開發出112項新興產品生產技術與設備,包括:紡織品、建材、樂器、環境改良、食品、醫療保健、電子元件等7大領域,成為國際間矚目的焦點。

在成功輔導上述項目發掘「黑金」竹炭的魅力之後,工研院於2006年再度執行農委會(林務局)委託之「竹炭技術研發與應用推廣」計畫,進行「竹炭-生質能源發電」研發,並於日前在苗栗三灣「禹竹窯」發表全球首創之竹材再生利用方式「竹炭生質能發電」成果,為台灣林業廢棄物利用再創新典範。

全球首創,寫下新里程碑

工研院團隊利用已開發完成的連續式炭化設備,將2立方公尺廢棄的竹屑材料,以600℃高溫進行炭化處理,然後利用鼓風機吸取所生成的烷氣類燃料氣體,除去氣體中的水汽及焦油後,再送至儲存筒調壓至高功率瓦斯引擎內以進行生質能燃氣發電。在整個炭化過程中,以水冷式熱交換器將竹材熱分解後所排放之高溫煙霧,進行瞬間冷卻為多功效之「竹醋液」,同時將熱交換器所轉換成50℃以上的熱水回收再利用。

「竹炭生質能發電」的優點包括:

一、可得到原來竹材炭化過程預定生產之優質產品:竹炭及竹醋液。

二、產出電能:每小時可產生5,000瓦之電力(約等於2至3個家庭用電量);熱能:附帶產生50℃以上之熱水,供各種用途使用。

三、無污染:將炭化過程排出的甲烷等氣體導入發電,不造成二次污染。

四、高效率:炭化過程1小時內即可進行發電,效率極高。

五、低成本:利用既有氣體發電,且為可程式自動運轉,不增加任何原料或其他生產成本。

六、創新利用:為全球首創之竹材再生利用方式,亦為台灣林業廢棄物再利用創新典範。

七、環保永續:其節能、減廢、固碳、降低二氧化碳排放等效能,將具體展現我國對國際環境保護重要議題之努力成果。

對此,工研院材化所所長劉仲明表示,「生態材料是可以讓能源、生物質產出和碳素分離完成串連的重要材料,有助於地球暖化問題的解決。」而工研院致力於「台灣生態炭材料技術」的研發,除了能夠發展出具有節能、減廢、降低廢棄污染等之具體效益,亦是竹材炭化處理的一項重大突破,更為台灣林業廢棄物利用再創新機。

材化所專案經理陳文祈則指出,工研院團隊所進行的「竹炭-生質能源發電」研發為直接燃燒技術,更是全球首創竹材再生利用的新典範。另外在竹材炭化及發電過程中,除了仍保有竹炭、竹醋液的產出外,還可藉由熱交換器將炭化裝置出口的廢熱轉換成溫(熱)水予以回收,供各種用途使用,可說將竹材炭化過程中的材料、水蒸氣、熱等反應過程一絲一毫都不浪費,將環保做到最高級。

竹炭發光,讓台灣亮起來

竹炭技術為農委會(林務局)近幾年來所積極輔導的主要項目之一,相關設備及檢測技術開發皆已有良好的基礎,而未來如何將竹炭複合其他有效物質,將是再提升竹炭功能的最佳方法。目前「竹炭生質能發電」的研發及示範推廣,規劃將應用於林務局的阿里山、大雪山及奧萬大森林遊樂區,做為林業生質能區域型發電示範;且生質能發電原料將採用森林遊樂區當地的疏伐林枝木、落葉或漂流木等,預估每小時可產生50~100瓩的電力,供遊樂區或單位機關使用。

在全球環境趨勢朝向更永續的生產方法、廢棄物減量、降低空氣污染、原始林保育、分散式發電及溫室氣體排放減量的同時,相信台灣的特有寶藏——竹炭,其多功能、多面向的再生利用價值,將再次讓竹炭在國際舞台上令人「炭」為觀止!(感謝工研院行銷傳播處王毓琪業務經理提供資料參考)


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