國立中興大學農業暨自然資源學院---【媒體報導】循環經濟再添一筆! 鳳梨葉、甘蔗渣變身多功能地膜

【媒體報導】循環經濟再添一筆! 鳳梨葉、甘蔗渣變身多功能地膜

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  • 日期 : 2023-04-11
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稿源:2023-4-4/TVBS新聞/王皓宇、陳宥翔

農田覆蓋地膜,能維持土壤溫度與濕度,抑制雜草、減少農藥使用,全球地膜市場龐大,2020年總市值達35億美元,2027年預計成長到58億美元。但傳統塑膠地膜對環境有害,中興大學研發團隊,使用鳳梨葉、稻桿、蔗渣等農業廢棄物,製作出可分解的多功能地膜,獲得國家新創獎。

農地上,鋪設地膜,避免除草劑的使用,土壤含氧量也會比暴露在陽光下的土壤多,有利種子發芽,晴天保持潮濕,雨天防止大雨侵蝕或沖刷,但傳統的塑膠地膜不太環保。

中興大學土環系特聘教授林耀東:「很難再回收所以跑到土壤,造成土壤的劣化,十年、二十年、三十年都還保存了原來的塑膠的材料。」

塑膠膜是消耗品,年年更換,因為體積龐大難拆,常常直接就地絞碎,再翻進土壤裡,塑膠微粒不只影響土壤,更有可能損害作物。


記者王皓宇:「一般的農地會有像這樣子的一個塑膠地膜,它的目的是用來維持溫度,保持土壤水分,塑膠膜可以阻絕光線,抑制雜草生長,但塑膠難以腐化,會影響到土壤的性質,為了解決這個問題,中興大學研發新技術,把甘蔗渣、鳳梨葉變身成環保耐用的超級地膜。」

中興大學循環經濟學院博士生陳映辰:「農業廢棄物就包含了稻穀、稻桿、甘蔗渣、玉米葉、鳳梨葉、牡蠣殼等等。」

環保可分解的地膜,是塑膠地膜的替代解決方案,他們蒐集平常被忽略的農業廢棄物,讓這些看似無用的垃圾,也能變成黃金。

中興大學循環經濟學院博士生陳映辰:「這些農業廢棄物我們是實際是就是直接到田間去進行蒐集,像是牡蠣殼粉我們就是去彰化的王功漁港。」

例如像牡蠣這樣的硬殼,最後要怎麼變成製作地膜原料呢?

把牡蠣殼裝進球罐,球罐裡面裝有硬度大、韌性高的鋯珠,透過儀器,碰撞研磨,殼變成粉狀,再繼續萃取出可用原料。

中興大學循環經濟學院博士生陳映辰:「這個是稻穀生物碳。」


各種不同農漁業廢棄物,變成細小顆粒後,經過煅燒,最後形成生物碳。

中興大學土環系特聘教授林耀東:「沒有東西是一個廢棄物的,所以我稱為叫農漁業剩餘資材,全球的人口從1960年的30億到現在80億增加2.6倍,那這麼龐大的人口的話,我們需要糧食,所以我們使用很多的化肥,農業的所謂的農藥,也造成環境汙染,土壤汙染,所以我就開始想用這種的農業的資材,能不能去製造一個可分解的環境友善而且多功能的地膜。」

多功能地膜能維持良好韌性,控制分解速度,符合栽種需求,100%生物可降解,分解後直接補充農地養分,增加土壤碳儲匯。

中興大學土環系特聘教授林耀東:「稻桿傳統的做法是農夫就把它燒掉,所以我們常看到很多造成空氣汙染,稻桿裡面含有很多的碳,我們要把這些碳續存在土壤裡面。」

中興大學循環經濟學院博士生陳映辰:「研發到應用花了一年多左右的時間,在這個過程中也會包含很多的跨領域團隊的合作。」


光是靠農廢回收再利用的技術,還不足以做出這款地膜,土環系與材料系跨界合作,用高分子技術,讓環保地膜成形

中興大學材料系副教授薛涵宇:「要鋪在自然界裡面它必須要有一定的機械強度,所以這部分就必須從我高分子的專長去走,有些高分子它是很強韌的,可以提供地膜的機械強度,像是聚乳酸,它是生物可分解的,那我們還有加入適當的碳材,碳纖維可以再強化地膜的一個機械強度,增加它的壽命。」

實際到溫室裡實驗,用了環保地膜的植栽,土壤水分增加15%,微生物活性增加30%,碳增加1.17%。

中興大學土環系特聘教授林耀東:「這邊的溫濕度都會即時的每秒的監控,上傳到我們的雲端,第二個我們希望地膜可以應用在不同的土壤,所以我們這邊有五種土壤,我們會把地膜放在土壤的表面,生長周期完之後,這地膜就分解了,那我們就打到土壤裡面,再做第二期植物的生長。」

因為混入農業剩餘資材,可省下70%原料成本,CP值高,研發團隊將透廠商技轉,未來要把多功能地膜帶到全世界。

影片連結: https://www.youtube.com/watch?v=0ebPEYp4BIo