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議題:「資源回收」與「垃圾轉能源」節能比較
背景描述:
近日,許多媒體報導垃圾焚燒後可以產生能源,環保署也在其新聞稿指出:「垃圾焚化廠不僅可將垃圾妥善處理,同時藉由轉廢為能創造再生能源,對於天然資源不足、極度仰賴國外能源輸入的我國,提供了一項安全、穩定及可靠的替代能源」。
但在國際生命週期評估期刊(The International Journal of Life Cycle Assessment)上有一篇研究「Comparative LCAs for Curbside Recycling Versus Either Landfilling or Incineration with Energy Recovery」指出,使用生命週期評估(LCA)技術來比較資源回收和垃圾轉能源在能源消耗及環境負擔上何者較低,研究發現資源回收所節省的能源大於垃圾轉能源所產生的能源,且對於環境的負擔更低。
為釐清資源回收與垃圾轉能源何者較節省能源,且對環境負擔較少,特別邀請相關專家、學者針對本次議題進行回應。
2019年07月18日
國立宜蘭大學環境工程學系特聘教授 張章堂
該研究提供回收所需之能源消耗,說明資源回收所節省的能源大於垃圾轉能源所產生的能源,尤其鋁罐與保特瓶回收。另該文章亦探討資源回收時溫室氣體產生量,大於垃圾轉能源所產生的溫室氣體產生量,表面上垃圾轉能源較友善環境。但實際上需比較二次污染產生量與民眾接受度。
臺灣情況與國外不同,臺灣長期以來已對資源回收建置一套經濟循環體系,較有問題的回收物為保麗龍、燈具與廢玻璃。此一研究結果可供政策研擬與資源回收補助參考,較無法全面類推到臺灣的資源回收及垃圾轉能源。
目前臺灣的垃圾轉能源技術應無法做到民眾期待的「零污染排放」,尤其重金屬與戴奧辛等物質排放,除非操作費用與設備費用已經遠超過合理的經濟行為,如採用先進超高溫熔融技術。雖無法做到零污染排放,但在垃圾焚化的過程中即使產生毒性高物質(重金屬與戴奧辛等物質)或其他空氣污染物(如CO、HCl、SO2、NOx),只要設備操作與維護良好,即焚化爐溫度達1000 ℃以上、停留時間超過1秒,且尾氣有良好處理設備,例如高效能電漿或觸媒或吸附設備,對人體健康危害應極低[1](危害性分析致癌機率小於10-7,即為對人體健康危害低)。
有可能最大健康危害為致癌,然致癌機率會小於一百萬分之一。其他健康危害為肺炎與氣喘,只要經過良好控制垃圾焚化廢氣(透過高效能電漿或觸媒或吸附設備,處理效能為標準值十分之一以內),其對人體健康危害,可能低於柴油車廢氣排放[2]。目前國內大型焚化爐大部分可以達標,私人小型焚化爐與火化爐有些未達標。目前環保署與環保局有監測,但監測頻率不足,宜改為自動連續監測。
建議提升垃圾資源物質回收率,有效降低該回收物質至垃圾轉能源廠。另不應使用塑膠袋,宜全面使用可分解、不含鹵素置物袋。研究文章中所提及的資源回收技術臺灣亦有,只是比較小型,不具經濟規模。
2019年07月25日
嘉南藥理大學環境資源管理系系主任 楊英賢
地球資源有限與全球暖化讓氣候變遷風險開始持續惡化。時至今日,為了降低環境的大災難,將環保融入生活已是必然的趨勢,也因此該如何節能減碳與循環再利用,全看生產端與消費端。然而從生產端,許多創新的節能減碳或循環再利用之想法,由於參考資訊不足,導致節能或循環概念常有誤用,並可能有設計、管理、技術,或創新的盲點偏差。除了生產端之外,消費端亦有同樣的現象,消費者不清楚環保資訊,也讓循環再利用無法落實。
因此,這個社會需要能清楚說明各種活動或產品的環境資訊揭露機制。節能減碳與循環經濟是當前國家邁向綠色生活的執行策略,然而節能技術或循環靜脈流,各種技術與循環路徑何其之多?我們不經要問,哪一條才是好路徑?生命週期評估是個好方法,能告知我們不同技術與產品之間的各種環境影響差異。為了走向更好的環保設計,從產品源頭沿著產品供應鏈到消費者,再到焚化爐、掩埋場或回收等,每一個階段都有可以改善的機會,改變產品生命週期各階段導向更環保的綠色設計,是我們理想中最好的路徑。綠色設計是改善循環與節能的新思維,6R運用原則的理想考量優先依序為:拒絕有毒、源頭減量、延長使用壽命、重複使用、增加回收,以及最後熱能回收。
對於資源有效利用,進一步的想法是如何邁向零排放,包含二次污染的消除,如焚化衍生的致癌性戴奧辛高風險問題,或焚化灰渣處理不當之重金屬污染等。同時更環保的綠色設計應避免之第一原則:拒絕有毒。過去社會條件為了解決城市垃圾大戰問題,因而廣設焚化爐處理廠;今日在節能減碳與循環經濟背景下,焚化處理方式找到新的詮釋機會點,說明焚化方式不僅解決垃圾問題,同時能產生再生能源,具有循環經濟之效益;焚化方式對戴奧辛與重金屬問題雖然技術皆能妥善處理,減少毒性的風險。然而焚化發電方式從能源效率而言,由於垃圾含水量高,焚化過程水蒸氣帶走很多熱量,因此焚化發電效率遠低於一般火力發電熱效率(35-45%),焚化再生發電只能說是一種附加價值,重點是處理垃圾。
再從資源有限觀點,不同材料在地球形成時間不同而有不同資源價值,如來自原油的塑膠在地底生成至少需200萬年,造紙來源樹木也需5-7年成長時間。從循環經濟角度,我們該善用材料且延長材料其壽命,減少循環路徑的各種環境污染。焚化方式應是綠色設計的最後選擇方式,況且許多回收材料相較於原材料之碳排放,明顯較低。如鋁回收材是鋁原材的1/10碳排放,塑膠回收材之碳排放也比塑膠原材低。回收材料能更顯節能減碳,對大部分單一組成材料皆是合理的。同時也說明回收的價值及必要性。
最後,從循環經濟觀點,零排放的願景、綠色設計原則,與生活的垃圾應可有不同的看待。焚化處理應為階段性的選項,如何延長各種材料壽命循環再利用才是循環經濟的核心價值。透過生命週期評估與綠色設計原則,尋找每一種材料最理想的低碳排放路徑,搭配源頭綠色設計原則運用以及回收技術的提升,不管從節能減碳到資源循環,終究可以找到每一種資源最好的運用方式。垃圾即是黃金,同時也為減緩地球氣候變遷提供更有效的助力。
註釋:
[1] 請參考空氣污染防制專責人員訓練教材。
[2] 依據「國內使用中柴油車氮氧化物排放水準之調查分析與診斷技術之研究」指出使用中柴油車NOx 排放濃度約在300ppm~1500ppm之間,而北投垃圾焚化廠公布之四座焚化爐每座每月NOx排放濃度約100ppm以下。
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