一颗菱角可以干什么？这家公司为它打造出友善环境的“100种炭生活”

今天就由我来跟大家分享官田乌金下的循环经济。谈到台湾省台南市官田区，多数人的心中还是会想到菱角。整个官田区所产的菱角大约占全台湾的七成。菱角就是官田民众从小到大的回忆。但菱角高产量背后所带出来的问题是菱角外壳这个农业废弃物的处理。

五年多前，我们来到官田，发现除了农业废弃物因弃置及焚烧所造成的空气污染之外，这里还存在着其他问题。比如，菱角这个“夕阳产业”，务农人口老化；农人追求产量、施用农药造成生态冲击；偏乡地区教育资源分配不均，带来城乡差距。

我们就开始想，如何从解决农废和环境污染的问题出发，通过“生活、生产、生命、生态”这四个角度来改变整个官田地区的生活模式。能否将官田地区打造成一个循环经济的示范场域？因此，我们整个团队就从五年前开始投入其中，直到现在。

从技术角度来说，我们跟台湾成功大学化学系的林弘萍特聘教授合作，开发了一套专利碳化制程。这套制程采用节能以及高效的方式来进行碳化，碳化温度高达1000摄氏度。用菱角壳碳化产出的生物炭品质相当突出。这也给了我们另一个启发：过去大家所认为的农业废弃物，如果选择了正确的或适当的方法，它会变成另外一项材料。没有农业废弃物，其实只有错误的生物资材。

| 菱壳炭的烧制原理（图源：官田乌金官网）

那我的材料可以怎么运用？如何在整个官田或者说整个台南地区，把这样的材料用出去？炭材具有高的比表面积，它本身对VOC有机挥发物或是异味的吸附表现相当好。所以，我们第一步想到的就是整个台南地区的复康巴士。我们将菱壳炭做成吸附包，捐给台南地区的复康巴士，用来净化车上的空气。吸附包的捐赠也获得了很棒的回响。因此，我们在第二年、第三年也成功地联合企业及慈善单位往台湾的屏东地区及嘉义地区做捐赠。目前在这三个地区的复康巴士上都可以看到官田乌金的菱壳炭吸附包。每半年我们会将这些菱壳炭材回收，同时换一批新的材料，再回到这个复康巴士的车上。

| 加工后的菱角壳可以做成菱壳炭包（图源：官田乌金官网）

我们也在思考，换回来的这些炭材，有没有第二层用途。通过进一步的观察，我们发现，在传统的菱角田种植上，菱农们会采用撒石灰的方式来达到杀菌以及调整水体pH值的效果。但是水雉鸟喜欢栖息在菱角田上，它们沾染到石灰又碰到水就会产生强碱和放热，水雉鸟会因此受伤。那可不可以用我们这些炭材来取代传统撒石灰的方法？

| 传统的石灰消杀法会伤害到菱角田里的生物（图源：官田乌金官网）

我们就结合这个观点，和在地的农民一起做试验。因为高温碳化的炭材本身pH值也是偏碱性，回到水中又可以达到水质净化的功能。实践下来，收到农民进一步的反馈：菱角田里施用肥料，过去会因为肥力过剩导致水体富营养化，产生大量浮萍，需要花很多时间去打捞。但通过菱壳炭的浸泡吸附，不仅可以将水中过剩的养分“抓”下来，减少水中浮萍的产生，也减少了他们打捞浮萍的人力成本。

官田还有一个很特殊的耕作方式，叫做菱稻耕作。也就是说，在菱角种完之后的下一个季节，他们会改种稻米。这些菱壳炭完成水质净化的任务后，我们就让它一起随着种稻的需求直接进入到土壤里面，这样就完成了从空气到水到土壤的一个运用。

| 用炭包改善菱角田的水质（图源：官田乌金官网）

我们接着想到，菱壳炭既然可以回到日常生活当中，那是不是可以打造“友善环境的100种炭生活”？回到生活上，我们将一颗菱角分成里面的肉、外面的壳、烧完的炭和碳化过程的热源，并以这四个元素做规划，结合不同领域的老师来开课，让当地社区居民一同参与。同时，我们将菱壳炭背后的科学带回到学校，带着地方学校的学生一起来参加科展竞赛，获得了不错的成绩。学生们参与其中并获得竞赛奖项，对自己的表达和科研能力也更有信心，这也有助于减少城乡资源分布不均的教育差异。

| 组织当地学生一起学习炭的特色课程（图源：官田乌金官网）

有了生活的角度和学校的角度，我们进一步思考，如何让这样一个社会企业，或者说是新创单位，在地方上可以永续地经营下去。因此，我们开始面向100种不同的炭生活的应用场景来做产品开发。这些产品的背后，都来自于菱壳炭的添加。菱壳炭的添加又来自于地方废弃生物资材的处理。也就是说，通过消费者的行动支持，或者是通过B2B这样跟企业的合作方式，都可以带动地方农业废弃物的生物资材再利用。另外一个重大突破是，我们把菱角壳烧成菱壳炭之后，再往下做成造粒炭。炭造粒让我们整个的菱壳炭运用更朝向工业化运用。

如果要考量“官田乌金”项目的社会影响力，对照联合国可持续发展发展的17个目标（SDGs）来看，社会角度上，我们朝向SDGs第11项的永续城乡打造。三年下来，我们联合了三个县市，共计捐赠了5000份菱壳炭吸附包，影响了225万的搭乘人次。同时，我们打造了从空气到水到土壤的一个运用的循环经济的模板。同时也鼓励农友走向友善、无毒的耕种方式，提供安全的粮食。

| 菱壳炭的循环利用模式（图源：官田乌金官网）

从环境角度看，我们共计处理了1500吨的废弃菱角壳，生产了38吨的菱壳炭，相当于减少140吨碳排量。在处理农业废弃物的同时，我们也在思考其他的林业废弃物、渔业废弃物是否可以套用相同的逻辑来进行研发，以及面向不同的应用场景去发展。

从经济角度看，过去官田只有菱角产业，现在除了菱角以外，还有菱壳炭的事业体。甚至于通过菱壳炭衍生出来的“100种炭生活”的产品，这也是另外一个新的品牌效益。因此，我们创造了20个就业机会，到目前为止也开发了近百种菱壳炭的产品。

| 邀请公众体验农业废弃物的循环过程（图源：官田乌金官网）

未来我们希望面向不同的农、林、渔业的废弃物，走向研发绿色化学的制程。希望可以通过这样的制程来解决不同类型的废弃物，对应到未来的100种炭生活。举个例子，目前菱壳炭在高质化的运用上，未来有机会对接到电池以及超级电容的炭材运用，这一块就可以让整个炭的附加价值再往上去做叠加。我们希望可以将这样一个完整解决方案输出，以达到一个循环经济的再利用的效益。

最后也想跟大家分享，过去的这些生物资材，处理方式不外乎掩埋跟焚烧，不管是怎样的路径，最后都会形成碳排放。而2050全球净零碳排势在必行，我们必须要顺应形势找出应对之策。

官田乌金这个案例，我们思考的是，能否通过热解技术，将生物资材转成高品质的炭材，再通过B2C或者是B2B的运用，来带动前端的农业生物资材的处理。希望在整个循环经济，还有净零碳排的路上，大家都尽一点心力，可以让世界更好一点。