【記者李香霆報導】如何有效處理大量農業廢棄物，減少其對環境的負面影響，已成為全球環境保護中的一大議題。大葉大學環境工程學系助理教授沈善鎰與碩士生陳彥彬將台灣常見的農業廢棄物轉化為可再生性資源，製備成高效率的水質淨化材料，處理工業廢水中的重金屬污染，並以此拿下2024第十五屆IIIC國際創新發明競賽的銀牌佳績。 我國一年自農糧作物衍生的農業廢棄物多達數百萬公噸。儘管農業部已訂定《農業事業廢棄物再利用管理辦法》，仍有部分農民會直接在田地露天焚燒，不但會排放大量二氧化碳及懸浮微粒（PM2.5）導致空氣品質惡化，也會破壞土壤肥力，為經濟與氣候帶來諸多負面影響。對此，團隊發現台灣常見的農業廢棄物中富有有機養分，且具有移除重金屬與有機染料的能力，能有效淨化工業用廢水，實現資源循環再利用。 傳統的水質淨化多是利用活性碳與石墨烯等高成本碳材料，將碳材作為污染物的吸附劑通常需要經過高溫處理，以改變材料的結構與性質，但高溫加熱下的產率也會下降，導致價格昂貴。而農業廢棄物不僅容易取得，在處理上也只需要簡單的物理與化學改質，就能夠有效吸附水中的重金屬與有色染料等污染物，從而達到良好的水質改善效果。談及低成本與低能耗的淨水方式，沈善鎰說道：「將農廢做成廢水中重金屬汙染物的吸附劑材料，不僅可以大幅減少處理農業廢棄物的成本，更充分達到再利用的目標，是循環經濟的體現。」 在材料的配方研究與製備上，沈善鎰與陳彥彬選取三種台灣大宗的經濟農糧廢棄物。團隊首先將其破碎，再細化成顆粒狀後製成吸附劑，增加其在水中與污染物的接觸面積，以提高淨化水質的功效。由於這些材料富含纖維素、半纖維素和木質素，在經由高強度鹼液化學清洗後，其中表面的羧基、氫氧基等官能基團可以跟廢水中的重金屬離子交換，進而達到去除效果。實驗結果顯示，化學改性後的農廢吸附劑對鉛與鎘等重金屬的移除率可以達到85%以上。 儘管此研究成果具有顯著的環保價值，但距離實際應用依然面臨諸多挑戰。鑑於農廢吸附劑尚未大規模商業化，所以未能規格化製作，對此陳彥彬表示：「雖然農廢變成淨化水質材料的過程相較簡單，但還不如石墨烯或活性碳來的穩定，需要經過一定的人工處理程序才能克服規格、粒徑大小一致的問題。 」加上此研究目前仍在實驗階段，因此還需提升吸附能力的穩定性。