從物質流分析到道路鋪面的改革

工研院綠能所 呂穎彬推廣經理

循環經濟的目的是維持或改進目前生活水準,同時可以大幅減少物質的使用,並維持且增進經濟的成長。這與過去的經濟成長的經驗有著截然相反的看法,過去的經濟成長都是靠著大量製造大量消費而刺激GDP的成長,當然過程中人民逐漸豐衣足食,生活水準大幅改善。但也有明顯的負面影響,由於大量製造會開採大量的原物料與其相對應的能源需求,而大量消費後則會產生大量的廢棄物,而形成去化不易的困難。

當然,從循環的角度,大家首先看到的就是廢棄物的分類與回收,這方面台灣在過去的成果是在世界上名列前矛,但循環經濟的要求不是只有回收的循環,而是找到大量製造大量消費的錯誤關鍵,減少其因而產生的資源消耗,同時滿足經濟成長的需求。

由另一個角度而言,傳統觀念中製造與消費的量能減少卻是經濟衰退的表徵,與循環經濟的觀念有所衝突。因此,須配合正確的商業模式,如產品服務化,來導正過度消費與材料使用轉為適材適量而不浪費,且能維持經濟活動的量能,才能達成循環目的而且維持經濟的成長。

以台灣為例,台灣最大的物質流是化石燃料,佔每年3.25億噸總量的1.45億噸,將近一半,形成台灣溫室氣體排放的主要來源。其中大量的燃煤會產生大量的飛灰,而目前大部分的飛灰已可做為水泥的替代品,因此,我們就可以不須要生產更多的水泥,來滿足國內的營建需求。而營建業的需求是台灣的第二大物流,每年需求砂石約6,000萬至8,000萬噸,隨著八八風災產生的砂石日漸告罄,大陸禁運砂石的現況,未來砂石缺料的機會也愈來愈高。砂石最大宗是用於生產構造物的混凝土,每年混凝土的需求量高達約9,000萬噸,而道路鋪面的瀝青混凝土(俗稱柏油路)也是大宗,這些瀝青混凝土每年的需求量約1,500萬噸。也正因為如此,台灣每年也產出約1,200萬噸的廢瀝青刨除料,目前也是面臨去化的困難,目前累積約3,000萬噸,屯積在各個瀝青混凝土預拌廠中,如不適當去化,也會有隱憂。

另外,為了產業的發展,台灣每年也必須煉出2,000多萬噸的鋼鐵,超出一半是由一貫煉鋼廠來滿足,剩於其他部分由電弧爐煉鋼業者來滿足。也因而鋼鐵業每年也產出370萬噸的鋼碴,去化不易形成屯積之外,也沒有發揮其重要資源之功能。

由前面的供需分析,結合鋼碴中的轉爐石與氧化碴與廢瀝青刨除料,發展出長效的道路鋪面技術,並已經在台塑仁武廠應用實證。原本百噸級重型車輛所使用的道路鋪面,壽命只有3~5個月就必須重新鋪築,但用此技術鋪設的道路已超過30個月仍保持良好狀態,實證效能達5倍以上。本案例中,並搭配智慧驗證技術,其轉爐石或氧化碴取得過程中,都有嚴謹的驗證與檢驗程序物料監督與品質把關,能以產品或再生粒料的身分鋪設於道路環境上,而不會對環境產生負面的影響。而驗證與檢驗的品質記錄也都以區塊鏈技術上傳至雲端,形成不可否認的透明化紀錄。

如果能大量推廣此一運用鋼碴與刨除料於道路鋪面的使用,搭配合理的驗證機制來保護環境並確保品質,可大量去化鋼碴及刨除料,同時減少天然砂石的使用,緩解國內缺料的危機。更重要的是,由於鋼碴的強度高,可重複使用,因此可重新拌合再次利用於道路鋪築上,而不至於廢棄而形成另一個環境議題,未來可成為循環道路鋪面,如此整合鋼鐵業與營建業的物質流,可視為循環經濟的典範。

而循環經濟的終極目標就是減少天然物料的開採且循環使用,在經濟上必定會衝擊現有產業,在此案因本技術導致道路壽命延長且降低對原生材料需求,勢必衝擊瀝青混凝土拌合廠之營業量,故須藉由合理的循環商業模式來保護產業,而成效式契約就是其中重要的方式,公共工程的採購改以購買「長期路平服務」,而非數年就購買一次「道路鋪築」。將業者導入此類「產品服務化」工法,可望調和產業利益且緩解材料循環對線性經濟之衝擊。更重要的是,發揮此類資源之最大功效外,尚有機會重複使用此類資源取代每年1500萬噸的天然砂石的需求,道路壽命延長五倍也代表減少80%的道路鋪築需求,以每噸鋪築之碳足跡為100公斤CO2當量來計算,減少80%也代表每年減碳120萬噸,如果再計入減少施工造成交通阻塞衍生的碳排,減碳效益也會更明顯。

隨著生活水準提高,基礎建設的需求也是水漲船高,導致砂石資源的缺料問題也成為全球常見的問題,除在國內推動外,也可以將整體機制與技術輸出至其他國家,共同創造新的循環產業利益。

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