從14th ICEW看國際循環經濟現況與發展：材料世界網

鄭羽展 / 工研院材化所

前言

ICEW(International Circular Economy Week)從2009年起迄今，已舉辦14年，該展由德國特里爾大學環境永續管理研究所(Institute for Applied Material Flow Management; IfaS)的Prof. Dr. Peter Heck，於德國Birkenfeld小鎮的環境校園 (Environmental Campus Birkenfeld; ECB) 舉辦，該處為歐洲第一座零排放的綠色校園。IfaS設立於2001年，是德國在循環經濟發展領域的非營利機構，共包含9位教授和80名員工，為跨足生態經濟學、機械與電機工程、政策科學、空間規劃、農業與林業工程、環境法律等學科的跨領域團隊。IfaS主要願景為達成零排放(Zero Emission; ZE)和物料流管理(Material Flow Management; MFM)，秉持零廢棄、零廢水、100%再生能源運用、實現參與式財務(Participatory Finance)、最佳化物料流(Optimized material flow)等價值，以實踐循環經濟的目標。

14^th ICEW活動包含一天的研討會及為期三天的參訪行程。在研討會議題方面，主要圍繞在非洲國家的循環經濟創建，如納米比亞(Namibia)、迦納(Ghana)、剛果民主共和國(DRC)等非洲國家分享其循環經濟執行與規劃，包含「生物經濟及循環經濟策略」、「物料流分析和管理」及「實現永續性的新合作計畫」等三大主題。內容包含導入MFM理念的技術、落實循環經濟的實際案例成果等。三天參訪流程中，除了參觀作為主辦場地的ECB如何做到零排放的校園外，亦拜訪了ZAK的廢棄物掩埋場、能源景觀區-Morbach、Rhein的廢棄物管理中心、SWT在特里爾市的廢水處理廠及Irsch飲用水處理廠等落實循環經濟理念的場域，了解德國如何秉持著循環經濟理念將廢棄物處理場、污水處理廠、軍事廢地等轉型為資源永續的關鍵角色。本文將綜整研討會及參訪資訊，分為「廢棄物資源循環經濟模式」、「區域性能源利用模式」、「循環經濟園區及未來展望」、「開發中國家循環經濟潛力」等主題進行介紹。

廢棄物資源循環經濟模式

循環經濟是將經濟發展與有限資源的消耗脫鉤，因此經濟模式的思維會從原本的“Take-Make-Dispose”模式轉變成“Closed-Loop Economy”的模式。為了達成密閉迴圈的經濟模式，需根據廢棄物的原理進行思考與設計，且所使用的能源皆來自可循環再利用的資源，整體物料管理達到一個Closed-Loop的系統。物料流管理 (Material Flow Management; MFM)也是Prof. Dr. Peter Heck及IfaS團隊所提倡的理念之一。

在本次的研討會中，許多案例都提出MFM相關應用概念及案例。在「生物經濟及循環經濟策略」主題中，闡述農業資源的利用。在傳統農業種植方式，人們收成相關農產品後廢棄剩餘的生物質，為Take-Make-Dispose模式，但生物質仍可進行更有效的利用。可將生物質經分選、處理、製造能源產品，如厭氧發酵產生的沼氣與沼肥、燃料或土壤改質(Biochar、Charcoal)等，最終資源再貢獻回原料，達到循環永續的經濟鏈。此外，利用植物的特性，以光合作用將CO₂轉換為生物質(Biomass)，同時吸收大氣的CO₂，更可達成零排放目的。在「物料流分析和管理」主題中，著重於有效資源利用，使廢棄物轉換為原料的技術，如eiwa lehm GmbH公司提出新型態的黏土(Clay)產品概念。藉由黏土混摻可稻草纖維(Biomass)，除了增強結構，亦可達成減碳目的；在塑膠回收部分，由於複合來源的塑膠回收難以成為可再利用的塑膠原料，因此TOMRA公司分享自動分選塑膠技術，可有效分選出高品質的HDPE、PS、PP等塑膠種類，塑膠廢棄物回收更具效益(如圖一)。此外，在參訪活動中，亦參訪ZAK的廢棄物掩埋場及Rhein的廢棄物管理中心等兩家廢棄物處理場，透過實地觀摩了解ZAK公司和Rhein公司如何將處理中心轉變為循環經濟中的關鍵角色。

圖一、TOMRA公司塑膠自動分選技術

1. ZAK的廢棄物掩埋場

ZAK公司在Kaiserslautern的行政區營運一掩埋場-The Central Waste Management Kaiserslautern (CWMK)，該行政區共有25萬居民。該區域的固體廢棄物管理完全由CWMK (通過ISO 9001 & 14001)處理，包含熟化木材、新鮮木材、綠色垃圾等生物質，經處理後可作為能源使用(生物質燃料包)或賣給農民作為肥料使用(圖二(a)~(d))，年利用率可達2.5萬噸。針對能源利用部分，現場88公頃的土地內，設有熱能裝機容量13.3 MW及3.3 MW的產電能力，透過廢棄物的機械與生物處理(Mechanical-Biological Treatment; MBT)和生物質的熱電聯產(Co-generation of Heat and Electricity; CHP) 技術，可生成1,800萬kWh的電力及4,200萬kWh的熱量。除了電力可自給自足外，亦提供12 GWh的電力到電網上，所產生的熱能則輸送至區域供熱系統或販售給Kaiserslautern的市政公共事業使用。在循環經濟的議題上，CWMK採用最先進的技術，並透過高效率、有效性地集中處理來管理大量的廢棄物，由此商業模式已證實是可達成 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。