記者 黃于臻、周宸妘、林士堯／採訪報導
根據今年氣候大會COP27政策，各國必須提出減排承諾，聯合國氣候變遷專門委員會（IPCC）強調：2030年碳排放須減半。因應全球氣候變遷，各國政府開始投入沼氣發電，尤以歐洲最為發達。由於歐洲地廣人稀並擁有豐富的土地資源及環境，而早在十年前其政府就宣導農民投入沼氣發電，加上畜牧業十分發達，因此被譽為循環經濟發展的領航者。
雲林最大沼氣發電牧場 歐洲技師來台指導
以目前歐洲畜牧國家英國、德國、丹麥等為例，為了提升沼渣、沼液的品質，廚餘與豬糞尿共消化，以提升沼氣轉換率是常見的生質能發電之一。台灣缺乏自然資源，能源97％仰賴國外進口，近年政府也積極推動沼氣發電，生產過程較穩定，不受氣候影響。沼氣來源包括豬糞、廚餘、動物屍體等，在分解有機物過程中，會釋出甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體，是沼氣主要物質。
位在雲林縣台西鄉的全民牧場，設置全縣規模最大的「厭氧發酵設備及沼氣發電設施」，一天能處理100公噸排泄物。整座發電廠運作都是經由歐洲技術人員縝密規劃過，設備主體組裝也是請原廠技師來台灣指揮及協助。全民牧場經理丁照洪說明，歐洲國家非常重視環保能源，在沼氣發電的領域有十年以上的深入研究及豐富經驗，因此才會選擇全權由歐洲技師指導。
全民牧場一天約能產生一萬度發電量，並會將這些環保能源全部販售給台電公司。不過丁照洪透露，目前產氣量還是不夠多，導致發電量不理想。他認為是受到環境、人員技術的經驗等許多層面影響，而且多種因素彼此環環相扣。不過全民牧場目前也積極調整發電運轉過程與技術，丁照洪也表示未來還是有很大的進步空間，並也會持續供應發電。
畜牧廢物再利用 在地資源創造新產物
厭氧消化是利用微生物在缺氧環境下，將有機物分解轉化成沼氣，並於畜牧廢水處理中去除有機質與懸浮固體。 台灣生質能技術發展協會研究員張家驥說明，發電後產生的沼渣沼液，可以當作肥料回歸農田，減少農地化學物質的使用，以達到循環經濟。畜產廢棄物除了具有發電功能外，經過天然肥料沼液沼渣重複澆灌，更能讓土地肥力增加，是值得推廣的技術。
張家驥說明，豬糞尿會當作厭氧發酵主要來源，是因為食物經過動物咀嚼後，再經由腸道吸收破壞將食物中的大分子分解成小分子，因此轉換後的大小適合厭氧消化。
比起傳統火力、核能發電，沼氣發電能盡到對環境友善的責任，透過廢物再利用，來源相對供應穩定，更能減少溫室氣體的排放。而煤炭多仰賴進口，時常會受到國際價格波動影響；核能則會產生核廢料，並含有放射性物質，對於人類及生物都會造成健康上的影響。
發電後產生的沼渣沼液，若未經完整厭氧發酵精密處理，是無法灌溉農作物，且會發酵產生硫化氫及硫胺銅，發出難聞臭味。歐盟更是規定，厭氧消化槽在裡面的有機分子反應至少要超過四周以上，才能拿去農田澆灌。
張家驥也提到荷蘭、比利時厭氧相關技術成熟，會使用專門的澆灌管線，為了避免噴灑過多，政府也會針對一地所需的肥料量做出管制，導致肥力過剩及土壤酸化。
台灣農委會目前開放沼液沼渣對土地的灌溉，不過仍在試用初期。丁照洪說明，全民牧場是使用過濾後的沼渣沼液培育出玉米、大蒜、水稻，附近農民也會幫忙澆灌農田，牧場更是設置與其他農田的管線輸送設施，利用馬達將沼液沼渣運輸過去。
豬場沼氣發電初期不具誘因 業者不願積極投入
目前市場上糞便處理技術，包括發酵沼氣、有機肥、發酵床養殖模式及種養結合。
根據行政院2016年發布之我國養豬場沼氣發電推動規劃，鑑於有厭氣處理單元者可以回收沼氣，農委會自1991年起亦輔導沼氣自場再利用，包括其家用熱源、仔豬保溫、焚化爐或發電。
我國養豬場規模多為小型且分布各地。加上位處亞熱帶，農民多用水沖洗豬隻、畜舍等，造成沼氣生成量小。而農委會輔導沼氣自場再利用那時，沼氣未經脫硫，易使機械及管線腐蝕，故發電等有關設備設置成本較高，須具備專業能力或安排專人維護。此外，沼氣發電的躉購費率尚不具誘因，導致業者並未積極投入。
沼氣發電劣勢，除了建設需投入大量的成本，對於小型養殖戶而言會有較大負擔以外，沼氣不斷產生，養豬場的能源利用較少，使得豬場的沼氣池產生成後卻用不完、又排不出去，造成許多浪費。
自1991年起，至今過了20多年，台灣已有許多具規模的豬場製造發酵沼氣，主要是利用糞便中含量較高之有機物的特點。養豬場建立專門通道，將糞便排入沼氣池中，在一定的水分，溫度和厭氧的條件下，通過各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷、二氧化碳和氮氣等可燃性混合氣體。在過程中，同時也殺滅了糞便中的大腸桿菌、蟲卵等，不僅無毒無害，還是一種清潔能源，可用於農業生產、養魚、作物浸種。
針對全民牧場內部運作情況，丁照洪坦言，牧場的產氣量和發電量其實並不理想，尚有很大進步空間。他指出，由於起初是請託歐洲原廠幫忙規劃本場，即使原廠經驗豐富，能精準預估多少排泄物產生多少發電量，但全民牧場因受到環境、部分操作發電細節的影響，相比原廠之下較無法得出理想的結果。
雖然全民牧場初期因Covid-19影響，許多工程、測試受到延宕。原廠技師無法親自到場，遇到問題時只能透過視訊通話詢問，除了時差限制以外，主要因為缺乏經驗，導致解決問題之效率較差。
丁照洪表示，牧場由歐洲進口之設備發電情況良好，至今營運也算順利。唯發電的操作方式需因地制宜，無法將歐洲原廠技術百分之百複製過來，所以還正在學習和優化當中。
台灣生質能源的現況 沼液沼渣何去何從
目前除了全民牧場外，政府也積極在推動廚餘生質能發電廠，以解決台灣的廚餘問題，台中市外埔綠能園區是目前台灣已啟用的廚餘生質能源工廠。環保署也表示，全台總計預估將建設六座生質能源中心，以處理全國的廚餘問題。目前準備將廚餘作為原料進行厭氧消化程序以生產沼氣，再利用沼氣進行發電。
為了確保尚未興建廚餘生質能源中心能快速進入軌道，現有的台中市外埔綠能園區要能穩定營運與財務平衡，廚餘量勢必也是日後需要維持的一項重要課題，才能使廚餘生質能源中心穩定運作。
廚餘生質能電與豬糞尿生質能發電相比，還有個嚴重的問題，就是原料經過厭氧消化程序，所產生有機廢棄物沼液沼渣。
畜牧糞尿經過厭氧發酵處理後的沼液沼渣作為農地肥分使用，不再排放到地面水體，可改善河川污染，且沼渣沼液富含氮磷，較化學肥料具親土性，取代化肥可減少土壤酸化，提升作物產量與品質，具備環境及經濟共同效益。
而廚餘生質能發電所產生的沼液沼渣，因現行肥料管理法對於肥料的成份有比較嚴格的規範，如果廚餘含高油份、高鹽分，則不符合肥料管理法的規定。目前生廚餘沼渣液的肥分含量尚不穩定，對於農民施用上較不容易，農民也會擔心內容複雜的熟廚餘發電後的沼液沼渣製成堆肥，再回到農地上會帶來不小的傷害。
環境與發展基金會陳文欽研究員表示，並不用太擔心原料不足的問題。因為生質能原料總類繁多，除了廚餘外還有豬糞尿、果菜果渣、過期食品都是可以利用的原物料。
陳文欽也表示，今年七月環保署也通過了相關法律，廚餘經過厭氧消化出來的沼液沼渣，經過申請並長期監測，是可以直接使用在農地上。未來若是料源多元化，沼液沼渣的營養會更比只用廚餘做原料來得更加均衡，對環境的危害也會變小。
延伸閱讀：
