你聽過「玻璃鋼」或「塑鋼」嗎？它的全名是：玻璃纖維強化塑膠 (Fiber-reinforced plastic，簡稱 FRP)，是一種以不飽和聚酯樹脂為基體、以玻璃纖維為增強材料所結合的功能性複合材料。由於質輕、堅硬、無導電性、耐高溫、耐腐蝕特性，被廣泛用於建材、印刷電路板 (PCB)、汽車零件、航太零組件，乃至浴缸、冷卻水塔、家電等民生用品。
微生物酶降解：實現「零排放、零廢棄、零污染」
通常，為了提高電路板材料強度，最常用方法是將玻璃纖維 (玻纖布) 添加到 PCB 介質層中，以玻纖布加上塗佈環氧樹脂的 FRP 作為 PCB 絕緣材料，其玻璃轉換溫度 (變形溫度) 約為 130°C，耐燃標準較高，越來越受歡迎。然而，在淨零碳排、循環經濟 (Circular Economy) 成為顯學的今天，當貴金屬等有機物被抽離回收後，剩下的廢料如何用「友善環境」的方式去化？
圖1：對風電葉片的邊角料和廢棄物進行分解、加工、再利用，實踐循環經濟
資料來源：綠得堡環保科技
尤其是，歐盟已訂定 2030 年廢棄電子產品的原物料再回收率須＞70% 的政策，是身為電子資訊產業重鎮、每年產生 10 萬噸以上 PCB 廢棄物的台灣，不得不努力求解的議題。據統計，這 10 萬噸以上的 PCB 廢棄物 (指不再具有功能性或回收價值的廢料)，其中有60% 皆是非金屬。雖然有廠商嘗試將 PCB 板粉碎作為填充材料，但是去化量不大、效果不彰，因此大多只能用掩埋或焚燒處理。
然而，掩埋會佔用大量土地及污染地下水，燃燒則會產生有害氣體污染環境，近年來研究已證實，不飽和聚酯的主要原料苯乙烯為環境激素。若是要做成土木建材，可能也須考慮到去除有毒物質的程式。現在，由綠得堡環保科技 (NEOPORE) 與淡江大學化學系共同研發的「微生物酶降解」技術，為實現玻璃鋼／塑鋼或玻璃纖維製品 (GRP) 廢棄物的「零排放、零廢棄、零污染」訴求帶來新曙光。除了 PCB，退役風扇葉片也是主要市場。
照片人物：綠得堡環保科技董事長黃國城 (右)、經理李京闓 (左)
去除有毒物質！歧化降解 99% 有機污染物
俗稱「酵素」的生物酶，其化學本質為蛋白質，是一種無毒的生物催化劑，能加快化學反應的速度 (具有催化作用)。綠得堡董事長黃國城指出，採用微生物及物理方式降解邊角料及廢棄物，設備的溫度、壓力都會影響廢料的溶解率，他們此次的突破在於：經由設備改良，只需加熱至 60°C 就能催生化學反應，意即：不需高耗能，即可做到全溶液狀態轉化，以及無廢水、無尾氣的零排放，且可將降解時間從 4 小時縮減至半小時。
綠得堡解釋它的工作原理是：選擇一定頻率和振幅的功率，利用其在液體中產生的作用所局部產生的瞬間高溫、高壓，足以斷開氯化物結合力強的化學鍵，並促進生物製劑的催化反應，對物料的氧化、降解、還原、取代分子破解以及自由基引發聚合達到氯化物的降解、可將水分子分解生成強氧化性的氫氧自由基，對於各種有機物都有很高的反應速率，可將其氧化分解成其它較簡單的分子、最終生成二氧化碳 (CO2)和水 (H2O)。
有機物和氧化物是極好的溶劑，在富氧的反應器中可以在幾秒的反應時間內，將 99% 的有機污染物經歧化反應後都能降解！剩下的有機物會被氧化成不溶於水的化合物，用沉澱、絮凝過濾的方法，把它分離出來。物料經過催化歧化預處理模組，可藉由化學變化除去有害物質，然後經過固液分離、固體沉澱壓濾，最終利用蒸汽將液體蒸發成水蒸氣，而冷凝水返回洗滌系統利用，全過程氣體進入淨化系統，達到「無三廢排放」環保要求。
圖2：集微濾、超濾、反滲透於一身的濃縮模組，可將過濾後的水返回貯水池待用，剩餘濃縮液則轉入蒸發零排工序
資料來源：綠得堡環保科技
江湖一點訣：不同物料的化學處方是關鍵！
綠得堡強調，歧化反應與氧化還原反應相似，樹脂不同、分解效率也不同，除了先進設備，他們的另一項優勢是：可以根據不同物料，配置不同的化學處方。總經理李京闓補充說，目前台灣的一些廢棄物處理機構是將玻璃鋼廢棄物打碎混入水泥基建材料中，但如此作法並沒有將複合材料降解，化學毒素依然會隨著時間而滲透到大地，對環境有很大的危害；要不然就是用環保油去焚燒，但這種方式會排放有毒廢氣。
將微生物酶用在 FRP 算是新工法，雖然早先就有藉助化學元素加入掩埋某種廢料的方法，但至少也要 7、8 年，但綠得堡和淡大的合作可在 30 分鐘左右就把樹脂類廢料降解為二氧化碳和水，對於玻璃纖維、風機扇葉、太陽能板廢料處理有非常大的幫助。受託研究的淡江大學化學系副教授陳銘凱分享目前國內、外傳統處理 FRP 製品的方法有兩種：
化學手段：將 FRP 廢料中的樹脂進行溶解，並將其與玻璃纖維進行分離，回收後的玻璃纖維作為低檔玻纖製品，而經過分解後的樹脂，用作燃料或粉碎后直接燃燒、美其名可增加燃值、缺點是變相燃燒、還是會嚴重污染空氣。
物理方法：便是將廢料粉碎，當作填料，與水泥混合製成方磚鋪馬路，馬路兩側的很多盲道彩磚就是由這種經過處理以後的廢料製成的，缺點是涉嫌變相轉移、變相掩埋，因有害物質未處理就摻在砂漿中，有害物質會滲出還是會污染環境，而且幾年後固化體會粉化，有害物質還是會滲漏到土壤中。
更重要的是，無論是化學法或物理法，在目前實施起來仍有相當大的難度。而難度的焦點，便是國家相關政策的缺失及處理成本過高，得不償失。為克服技術難題，淡大特成立生物安全委員會及二級實驗室，與綠得堡環保科技合作，透過微生物技術，經過催化、歧化反應，使廢樹脂粉末中的大分子鏈間鍵斷裂，生成小分子物質，微生物降解可穿透樹脂粉的緊致化學結構，可以高效降解樹脂粉廢渣，不只真正零排放，而且所產生污水經過濾後可循環回收利用，標榜有效去除玻璃纖維表面 99% 以上樹脂。
圖3：玻璃纖維經過 30 分鐘生物酶催化、歧化反應後，即能有效降解去除表面之樹脂
資料來源：綠得堡環保科技、淡大化學系
地方環保法規＆ FRP 分類代碼難題待解
不過，綠得堡也坦承，目前當務之急是：尋找適合的地方設立完整生產線，然後取得再回收執照，最大的考驗在於爭取地方政府的建廠認同 (因為各地方政府的環保法規不同)，以及召開公聽會爭取中央政府支持，解決 FRP 目前沒有分類代碼的難題，以便讓這個新工法師出有名。可喜的是，稍早同場列席成果發表會的經濟部產業發展署研究員吳榮安表示，政府歡迎新的技術來處理台灣社會日益嚴重的廢棄物污染環境問題，該署會全力協助業者取得相關證照來合法解決環保挑戰。這對產業及發展此技術有成的綠得堡和淡大來說，絕對是一大好消息。
