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酒醪液融入洗護髮產品 減少汙染促循環經濟
新知
第1804期
酒醪液融入洗護髮產品 減少汙染促循環經濟
焦點
2024-12-20
【記者李香霆報導】每釀製一噸的酒精就會產生近十噸的廢棄物,蒸餾後留下的廢渣與廢液通常會被自然排放,加速水質優養化等污染現象。育達科技大學人文管理學院院長龍清勇,攜時尚造型設計系的助理教授黃筱晴、學生吳思樺、徐湘茹、范心妍、鄧羽棠設計「釀酒廢棄醪液製成天然洗髮護髮雙效產品」。活用釀酒後留下的廢液,濃縮製成有利頭皮健康的酒醪液(註)洗護髮產品,奪得第11屆高雄國際發明暨設計展金獎。 註:釀酒過程中,糖類發酵後產生乙醇後製成酒精,所剩餘的副產物即為釀酒廢棄物,其經濃縮後可得到具應用價值的酒醪液。 團隊嘗試以不同方式釀酒,以此產生可循環利用的酒醪液,他們將釀酒的基礎材料替換成品質與供應量都相對穩定的二號砂糖,並改採液態發酵法,使二號砂糖中的礦物質與特殊培養的菌種反應後,可高效轉換為酒精,廢液經濃縮後還能產出帶有胺基酸、胜肽、蛋白質等營養成分的酒醪液。龍清勇說道:「製程中都是食用等級的材料與技術,所以基本上這個醪液也是食用等級的,對人體不會有負面影響。」團隊將釀酒廢液全數回收再利用,製作以酒醪液為基底的天然產品,提高使用價值。 對頭髮來說,充足的蛋白質有助於促進頭皮的血液循環、提升髮根的穩固性。團隊提取酒醪液中有利於強健毛髮的蛋白質等成分,製作成洗護髮產品。然而蛋白質分子團大,並不利於髮根吸收,所以加入天然沈香露,改變酒醪液中營養成分的聚集狀態,使分子團變得更小、更容易溶解。不同於一般採遠紅外線縮小分子團的方式,希望多以天然成分取代化學原料與製程,實現循環經濟理念。 在產品的清潔、護理功效上,團隊以自身的美容美髮專業知識,嘗試以天然中草藥取代矽靈、界面活性劑等化學成分。團隊在研發階段時添加枇杷葉、菊花等配方,「枇杷葉的抗菌特性可以能夠改善頭皮屑的問題,菊花對於頭皮發炎也都有改善,甚至頭髮也都會比較強健一點,不容易掉髮。」吳思樺補充道。 此產品雖然能夠提升釀酒廢棄物的價值,但是價格也普遍高於市售洗髮精。因此國立中興大學生物科技學研究所教授蔡慶修說:「該產品若要上市,應該考慮原料來源與成本,與大型酒廠合作可以取得相對低廉的原料。」不過他也肯定利用酒醪液或酒醪渣來研發新用途,有助於實現循環經濟的效用。
酒廠廢物再利用 矽藻土成防燃建材
新知
第1731期
酒廠廢物再利用 矽藻土成防燃建材
2020-10-07
【記者蕭淳云綜合報導】建築物中的阻燃材料,可以在火警發生時延緩火勢蔓延,是建材中不可或缺的成分。朝陽科技大學應用化學系教授石燕鳳指導團隊,研發「阻燃高分子複合材料及其方法」,將釀酒廠的廢棄矽藻土改造成防燃建材,期望為建築領域提供再生資源的環保新選擇,此技術亦獲得「2020台灣創新技術博覽會」銀牌。 研究團隊成員展示利用廢棄矽藻土製成的建材樣板,此技術榮獲台灣創新技術博覽會銀牌肯定。 圖/蘇瑋勝提供研究團隊透過熱處理與改質,將釀酒過程中產生的廢棄物──矽藻土還原成未使用的狀態,並透過多種配方測試,將其混合阻燃劑,改造為低成本、耐燃、無鹵素(註)的阻燃材料。團隊成員、朝陽科大應用化學系碩士生蘇瑋勝解釋,利用矽藻土本身的孔洞吸附化合物,在維持耐燃效果的前提下,可以將阻燃建材中的阻燃劑用量從26%降低至14%,有效減低成本。註:阻燃材料分為無鹵素與鹵素,而鹵素阻燃材料在燃燒過程中會產生有毒物質,目前多已禁用。研究團隊處理的矽藻土,是釀酒廠產生的廢棄物,回收的矽藻土在使用前必須先在200度高溫下熱處理三小時,以去除矽藻土上吸附的雜質。蘇瑋勝說:「熱處理後的矽藻土有很多孔洞,這就是它很容易吸附水分的原因之一。」他闡述,熱處理後,還需在矽藻土上,噴灑矽烷偶合劑與丙酮的混和溶液進行改質,以維持材料的強度。除此之外,他強調說:「因為矽烷偶合劑中的矽本身有阻燃效果,所以這一步(對於阻燃效果)很關鍵。」 經過熱處理後的矽藻土,在顯微鏡下呈現多個孔洞,可以重新吸附化合物。 圖/蘇瑋勝提供釀酒過程中,為了讓酒質清澈,酒廠多會使用矽藻土作為澄清劑過濾雜質。蔡氏釀酒精釀啤酒廠釀酒助理劉冠霖提到,因為矽藻土無法二次使用,過濾完後通常會直接丟棄。蘇瑋勝提及,正好實驗室和釀酒廠有接觸,「聽說他們有很多廢棄的矽藻土,所以想說回收看看,能否應用在不同的地方。」團隊從矽藻土孔洞可吸水的特性得到靈感,進而想到將其結合具阻燃效果的矽烷偶合劑,再經過多種比例搭配,研發出低成本兼具環保的阻燃建材。 釀酒廠在釀酒過程中,為了讓酒質清澈,會使用矽藻土作為澄清劑過濾啤酒。 圖/蔡氏釀酒精釀啤酒廠提供建築師黃連進解釋,矽藻土造價較高,現今消費者多使用成本較低的石膏板作為防燃材料,「如果回收酒廠的矽藻土可以降低造價,應該是會有市場的,但是需要大量回收,才有辦法降低成本。」對此,室內設計師仲泱澄則提到,團隊若希望將矽藻土建材市場化,還須評估材質收邊的難易度,「我們在做設計要考慮材質好不好切割,材質可能會讓造型有所限制。」 釀酒過程中使用的澄清劑──矽藻土,無法重複利用,多半淪為一般垃圾。圖為團隊成員回收廢棄矽藻土進行研究。 圖/蘇瑋勝提供團隊針對廢棄矽藻土應用已經研究許多年,期間不斷嘗試將其結合不同領域,此研發是計畫的其中一項成果。團隊表示,目前已與廠商合作建立樣板,此技術簡易的加工過程有望在未來推廣量產,希望以低成本、廢物利用、阻燃效果等優勢,提供建築材料不同的選擇。
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