PFOS-free植物萃取滅火劑新技術

 

刊登日期:2021/6/5
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劉銀婷/穩譚科技股份有限公司
 
傳統滅火藥劑需仰賴化學品之調和,才能達到滅火機制。但其中毒性成分問題對人體及環境之危害,近年國內外陸續有許多新聞案件爆發,影響範圍最廣的當屬泡沫滅火劑內常見成分全氟辛烷磺酸(PFOS)。全球有許多國家諸如歐盟、美國、中國、日本等已對PFOS相關製品進行管制,由於滅火劑用量大,因此影響範圍最為深遠。未來首要任務即是移除有害成分並尋求替代成分。相較於化學成分,以天然植物為基底的植物滅火藥劑,無論是對於人體的安全性,以及環境的可分解無汙染特性,甚至到期後可以做環保工業清潔劑或肥料使用,是消防產品搭上永續環保的最佳典範。
 
【內文精選】
前 言
根據統計,目前全球植物種類多達45萬種,列為藥用植物種類約有上萬種。 其中最讓人神奇讚嘆的應用領域,當屬醫療方面。植物因其數百種化合物的特性,以及各有特殊的藥理活性物質、化學活性成分,有些單用時具有毒性,但若以各種傳統或科學方式,取其濃縮於各部位的成分,以複方重組其特性,甚至合成為特殊成分,即轉變為特定用途的藥品。然而,除了救災噴灑使用的滅火藥劑外,每年持續有許多滅火劑產品汰換更新,這些無法被環境所分解的化工滅火劑,正是環境汙染來源之一。 
 
滅火劑的環境衝擊
一般滅火劑,無論是乾粉、泡沫或是各種液態的滅火劑,其原料皆以化工為主;氣態滅火劑,除了二氧化碳屬空氣化合物以外,其他氣體以不同比例之化工成分為基底,利用液化轉氣化的型態改變,來達到排擠氧氣的目的。肉眼可見的有形材料有環境無法分解的問題,例如PFOS、PFOA;肉眼不可見的無形材料,則有增加溫室氣體或破壞臭氧層之疑慮。
 
植物取代化工 
目前已知植物有效成分提取技術,常用的方法有:迴流法、浸提法、煎煮法、 分子蒸餾法、微波輔助法、超聲波技術、膜分離超濾/微濾技術、高速逆流色譜技術、大孔吸附樹脂技術、離心技術、超臨界流體技術等,因應不同特性需求,而發展種類繁多。相對於萃取技術,最源頭的原料管理、植物種植技術、農藥汙染程度,也與植物有效成分含量多寡有關。其中公開且登載於台灣消防署及中國滅火產品認證系統內之植物成分有:彩葉草、鹿角草、一點紅、薄荷、乾薑、大茴香、黃柏皮等。有以整株應用,亦有取局部應用;有取新鮮植栽,亦有取乾燥應用,示意如圖一所示。 
 
植物成分,安全性遠超過於化學成分
以往世界各國,對於滅火劑的毒性要求,並未具體規範。直至近年,由於全球多個國家,陸續有許多被證實是遭受滅火劑毒性危害的新聞案件爆發,才開始有國家對於滅火劑的毒性判定具體規範。2020年美國NGO組織GreenScreen認證,率先針對泡沫滅火劑設計一款安全性認證標章,按其毒性及環境要求特性,區分出金、銀、銅3個等級讓廠商進行申請。台灣雖未明文具體規定PFOS及毒性測試方法,但曾有未公告但已發布給檢測單位的文件,提到滅火劑之毒性判定,應按化學品全球調和制度(GHS)紫皮書內容(表一)及台灣農委會公告之毒性判定標準(表二),說明滅火藥劑應符合低毒範圍。
 
表二、農委會公告對水生物毒性之判定標準
表二、農委會公告對水生物毒性之判定標準
 
植物滅火劑, 循環經濟的最佳典範 
傳統滅火劑因其成分為化學材料,且含有問題成分,無法被環境分解,其使用後或到期而未使用的產品,需依標準廢棄處理方式,以事業廢棄物做固化掩埋。植物滅火劑因其天然環保之特點,在藥劑使用過或期限到期後,因其具有清潔的特性 以及經過實測可被環境分解,故可以作環保工業清潔劑使用;亦可以15:1,000的比例(即15 ml的藥劑,外加1,000 ml的水)稀釋作肥料使用。產品的生命週期是一個環保的循環,而非線性的拋棄式產品,如圖二所示…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖二、植物滅火劑之產品生命週期示意圖
圖二、植物滅火劑之產品生命週期示意圖
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》414期,更多資料請見下方附檔。

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