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2018 / 21 期

發布日期:2018/05/30

歐美、日本都把「它」當寶!廢輪胎變身竟可成為水泥建材

歐美、日本都把「它」當寶!廢輪胎變身竟可成為水泥建材

廢棄輪胎用處多,不僅可替代煤炭作為輔助燃料、熱裂解成油及碳黑,或是磨成膠粉製成再生原料。目前歐美、日本等國多將廢輪胎作為水泥產業主要的替代燃料之一,透過了解廢輪胎去化成為水泥材料,認識廢棄輪胎的多元妙用之處

全球每年產生2千萬噸的廢棄輪胎,由於廢輪胎無法自然分解,堆積後又易成為環境負擔,如何去化廢輪胎成為再生資源,儼然已是世界的共同課題。目前歐美、日本等國趨勢,多是將廢輪胎作為水泥產業主要的替代燃料之一,廢棄輪胎是如何華麗變身成為水泥粉、瓷磚?這個方法又為什麼是世界的共同趨勢?

不論天上飛、地上跑,現在不管移動到何處,輪胎已是人們極為仰賴的重要元件,但有想過耗損、報廢的廢棄輪胎,最後都去了哪裡嗎?據數據指出,臺灣一年約產生12萬公噸廢輪胎,平均每月需處理約1萬公噸的廢輪胎量,目前國內廢輪胎去化最為大宗的方式,即為將廢棄輪胎處理成膠片,再進入汽電共生廠、造紙廠,作為替代燃料。事實上,歐美、日本各國,還多選擇將廢棄輪胎送進水泥廠,以歐盟為例,廢輪胎是歐盟水泥產業主要替代燃料之一,這個方式成功部分取代水泥製造過程中對燃煤的開採需求,更是有著極高的「循環經濟」效益。

圖 / 歐盟水泥產業選擇的替代燃料來源,除了廢棄塑膠、工業廢棄物之外,廢棄輪胎則是主要的替代燃料之一。 (圖片來源/WBCSD(2009))

圖 / 歐盟水泥產業選擇的替代燃料來源,除了廢棄塑膠、工業廢棄物之外,廢棄輪胎則是主要的替代燃料之一。 (圖片來源/WBCSD(2009))

廢棄輪胎為何能成水泥製作材料?先從炙手可熱的「熱質」說起

廢輪胎之所以能進入水泥的製程,其中最大的關鍵就在於輪胎的「熱質」含量,也就是在燃燒過程中所產生的能量。臺大土木工程學系教授詹穎雯指出,輪胎是由天然橡膠、人造橡膠、碳黑等成分所製成,若以「熱質」、「碳排放量」作為衡量標準,燃燒每一噸輪胎可產生32千兆焦耳的能量,高於每噸僅能產生27千兆焦耳的煤;同時,輪胎的碳排放量為每噸產出2,270公斤,低於煤排放二氧化碳的2,430公斤。換句話說,既可取代煤的需求量、又可減少碳排放量,減少環境負擔。

圖 / 從表格中可看出以熱質來說,最高是柴油,但缺點是碳排放高,易造成空氣污染;相較下較為乾淨、又有高熱質的能源依序為天然氣>輪胎>煤。 (圖片來源/詹穎雯教授提供)

圖 / 從表格中可看出以熱質來說,最高是柴油,但缺點是碳排放高,易造成空氣污染;相較下較為乾淨、又有高熱質的能源依序為天然氣>輪胎>煤。 (圖片來源/詹穎雯教授提供)

詹穎雯教授表示,由於水泥在製程中,需要極高的能量在水泥窯鍛燒水泥生料,旋窯以 1450 ~ 1500℃高溫燒至半熔融,冷卻後才能進而成為「熟料」、並研磨成市面上所看到的水泥粉。因此倘若是將廢輪胎一同放入水泥窯鍛燒,則是能有效減去對煤的能量需求、並產生較少碳排放量,賦予廢棄輪胎再生的新經濟價值。

廢輪胎去化製成水泥的絕對優勢:產出百分之百的「零」廢棄物

最獨特的是,廢輪胎不論進入造紙廠、汽電廠作為替代能源,仍是會有廢棄物的產生,但是進入水泥廠卻是「零」廢棄物。詹穎雯教授指出,若處理10噸的廢輪胎,造紙廠、汽電廠仍是會產出10%的副產石灰(CFB),會需要再委外處理該項廢棄物,無法做到「完全」再生利用;但是進入水泥廠卻不同,廢棄輪胎進入水泥窯鍛燒之後,所產生的副產石灰即可成為「水泥熟料」的一部分,無需再另外處置,同時所產出的水泥成分,與一般的水泥毫無不同,更是符合國際標準。因此,詹穎雯教授強調「水泥廠」對於廢棄輪胎來說,才是「終極處置」,不但可以使用廢棄輪胎的熱質,降低水泥的生產成本,連產出的廢棄物都可以成為水泥的一部分。

水泥廠對於現代社會價值:不只生產原料,還可以是廢棄物處理廠

圖 / 臺大土木系所教授 詹穎雯 (攝 / 關鍵評論網)

圖 / 臺大土木系所教授 詹穎雯 (攝 / 關鍵評論網)

詹穎雯教授強調,一般人大多都停留在「傳統線性經濟」的思維裡,也就是原料開採(take)、製造(make)使用後就丟棄(dispose),但事實上現階段的臺灣已有能力施行「循環經濟」(Circular economy),像是水泥廠,可以將廢塑膠、工業廢棄物與廢棄輪胎,變成有價值的水泥原料,詹穎雯教授表示,這會使得原料到廢棄物可自主成為一個「健康的循環系統」,讓整體社會花費更少成本開採燃煤原料,更是不必擔心廢棄輪胎堆積、或就地掩埋後所衍生的環境問題,他也表示:「(臺灣)水泥廠對於現代社會的價值,不應該僅僅只有生產原料而已,而是同時也具有能力能處理經濟發展所產出的工業廢棄物。」

(2018.05.30發刊)
 

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