從廚餘、糞便到生質柴油:黑水虻減碳的無限可能

新自然主義 新自然主義:著/石正人、孫沛芬
黑水虻成蟲具有亮麗金屬光澤,腹部第二節背板有半透明亮斑,觸角扁長,又名亮斑扁角水虻。因擬態具有攻擊性的蜂類,所以天敵較少,常群聚。 圖/shutterstock

編按:如果你以為「黑水虻」的本事僅止於處理廚餘,那就太小看牠了,從市場廢棄物到難搞的糞便,也都是牠的處理範疇,充滿油脂的幼蟲甚至還能煉成生質柴油。

《黑水虻大軍實現低碳永續夢》以多個案例實證,在兼顧環境永續的前提下,黑水虻的用途多到超乎想像。

說黑水虻是有機廢棄物終結者,一點都不為過,甚至在清理廚餘的同時,還能守護地球。

廚餘的最佳解?黑水虻比傳統堆肥減少70%碳排

台灣一年回收的廚餘超過55萬公噸,以往大約有62%用來餵豬,等於豬每天吃掉1000公噸的廚餘。但從2021年9月1日開始,政府明令規定,禁止廚餘餵豬,只能用來堆肥、掩埋或焚化。

以焚化來說,廚餘濕度極高,要全數燒掉的話,需要極高的溫度,而廚餘裡面含有很多的氯化鈉,也就是大家生活上常見的鹽,其中的氯在高溫下易轉變成多氯聯苯,也就是戴奧辛,將製造大量環境污染,耗費很多能源,也危害人體健康。

我們一再強調的碳足跡,是指一個產品要走到最後,直到廢棄物處理階段,碳足跡才計算完成,就算前面再怎麼縮短碳足跡,但焚化卻讓最後一哩路大破功,決不是好辦法。

黑水虻未來在減少碳足跡方面,絕對可以提供最佳解方。根據《生態與環境科學期刊》的研究,用黑水虻來處理廚餘,可以將廚餘裡面40%的碳吃到體內,將其轉化為蛋白質、脂肪、幾丁質。跟傳統廚餘堆肥法相比,以黑水虻處理廚餘,可以減少70%的二氧化碳排放。

台灣養豬排泄物也可以?微生物堆肥也比不過這隻蟲

用黑水虻處理豬糞,更是台灣的救星。截至2022年,台灣養了超過500萬頭的豬,每隻豬的排泄物是人的2倍,由此可知,台灣要處理豬排泄物的問題,相當棘手。根據2020年的一篇研究報告顯示,黑水虻處理豬糞等廢棄物,比使用微生物堆肥法,減少了90%的碳排放。

根據環境管理雜誌2020年的研究報告顯示,除了二氧化碳之外,另外兩種溫室氣體:甲烷和氧化亞氮,一樣侵蝕著地球。

將黑水虻處理廚餘和堆肥法兩者相比,黑水虻在甲烷的排放量,比堆肥法減少了600倍,氧化亞氮則減少了1200百倍。可以想像得到,這隻蟲是解決未來地球有機廢棄物的重要戰將。

土地空間不足造林?黑水虻更能主動式攔截碳源

環保署在2022年4月公布了森林碳匯計算方法,造林1公頃,每年可減少10噸溫室氣體,自願性造林減碳的企業或民眾,可至環保署「國家溫室氣體登錄平台」的抵換專案中,查詢減量方法並提出申請,經環保署確認符合抵換專案後,就會給予減量額度(碳權)獎勵。但問題在於,台灣哪有那麼多林地可以用來造林?

可以換個角度來思考,森林是將已經排放到空氣中的二氧化碳抓回來,而黑水虻卻是在還沒有排放出去之前,就回收到自己身體裡,可以說,牠比造林還要有用。

原本要拿去焚化爐或是發酵堆肥的廚餘,都可以交給蟲來處理,如此,不僅減少溫室氣體的排放,直接由黑水虻回收,進到生態系,達成最天然的生物循環。

從市場廢棄物到糞便都能一網打盡!「神級清道夫」還有哪些潛力?

黑水虻除了吃廚餘,其實能做的還很多。身為腐食性昆蟲,帶著上天賦予的清除者使命,光是生物廢棄物這一塊,就可以奉牠為神級清道夫。

在城鄉廢棄物方面,包括有機廢棄物、過期食物、餐廳與市場的廢棄物。在農、工業廢棄物方面,則包括了食品工廠處理後的廢棄物、酒糟、屠宰場廢棄物等。甚至連糞便都在牠處理的範圍,包括:家禽糞便、豬糞、人類糞便以及糞便污泥。可以說,是將人類最不想處理的生物廢棄物一網打盡。

為了解黑水虻到底有哪些研究在進行,或可以應用在什麼地方,我利用Google學術搜尋,結合了黑水虻跟不同的關鍵字,來搜尋相關研究。

結果可知,截至2022年9月為止,黑水虻在處理生物廢棄物上,總共發表了6950篇的相關論文,是最多的。其次是拿來做動物的飼料,同年有4190篇論文。第三多的是蟲糞當肥料,有2340篇研究。第四大項則是黑水虻與溫室氣體的相關論文,發表了1730篇。

排名第五的是黑水虻與循環經濟,共有1220篇。而黑水虻作為生質柴油用途的研究,則有877篇。我再次詳細比較之後發現,若以單一年度(2022)所發表的報告,占所有報告的百分比來看,可一窺最新的研究趨勢轉換。

例如,廢棄物處理、飼料、肥料等之利用在2022年發表的報告所占百分比都在19至20%之間。而生質柴油、溫室氣體、循環經濟的占比,卻提高到22至28%之間。

從此可見,黑水虻的潛力無限,有極大的未開發領域。

黑水虻可以處理的有機廢棄物種類。 圖/新自然主義提供

黑水虻在生物廢棄物處理的學術相關研究。 圖/新自然主義提供

蟲蟲也能變汽油?黑水虻超多工

根據台灣永續能源研究基金會2021年的研究報告指出,美國生質柴油,從2021年開始呈現大幅成長,2023年是2021年3倍。

而美國的生質柴油來源主要是大豆,但大豆或大豆油本來應該是人類糧食,卻因為美國大量製造生質柴油,導致人們買不到大豆,造成糧食短缺問題,實在是本末倒置、不符人道。所以,有人稱之為「失控的生質柴油」,要解決這樣的失控狀態,黑水虻是最佳解方。

令人欣喜的是,黑水虻幼蟲全身充滿了油,可以萃取牠的脂肪來榨油,製作成生質柴油。

在能源越來越缺乏的時代,黑水虻可以說是是超級救兵。牠整個蟲體的脂肪,占體重的35至40%,等於身上有1/3都是脂肪,再用精密的觸媒轉換技術,可以從中萃取出86.5%的生質柴油。

根據2022年環境能源研究的報告,用這樣的方式從蟲體提煉能源用油,跟石化煉油相比,對環境更為友善。

而且,用黑水虻做成的生質柴油品質,符合歐盟規範及多國國家標準,可以在市面上流通買賣,提供車輛等需要油料的器械來使用。

充滿脂肪的黑水虻可萃取出生質柴油。 圖/新自然主義提供

《黑水虻大軍實現低碳永續夢》。 圖/新自然主義提供


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黑水虻 廚餘 減碳

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