廢菱殼變生物炭！從寢具跨足電池材料　挑戰取代石墨烯？

「當我接觸到農廢料，發現可以做成炭時，其實內心是有點雀躍的」，那顆炭創辦人李政憲笑著分享。走進他在官田的菱殼炭觀光工場，映入眼簾的是一袋袋堆疊成山的廢殼，這些被農民視為垃圾，但在他的眼中，卻是高價值的黑金。菱角殼富含木質素，即便掩埋後也不易腐爛，但正因木質素比例高，在炭化後能留下更多的固定碳，因此李政憲花了快2年，研究菱角殼的組成，以及開發菱殼炭的碳化方法。

_{▲ 菱角殼堅硬、不易腐爛，如何處理成了棘手問題。（圖片拍攝：戴義霖）}

_{▲ 李政憲開發出菱殼炭化系統，將廢棄菱殼變成高品質生物炭。（圖片拍攝：戴義霖）}

高溫低氧炭化　揭密廢殼淬鍊黑金

接著，李政憲示範如何點「廢」成金，只見工作人員將菱殼炭倒進碳化桶，點火後溫度迅速逼近千度，神奇的是，炭化過程完全沒飄散出濃煙，短短40分鐘，雜質便被去除，留下高品質的菱殼炭。「以往農民會在菱殼帶有濕氣下進行燃燒，才會冒出濃煙，造成空汙。」李政憲解釋，在燃燒前，必須先將菱殼保持完全乾燥，在炭化過程中，創造高溫低氧環境，這正是炭化的關鍵條件。他也補充，「我們利用太陽光進行乾燥，而炭化製程所產生的熱能，也會回收利用，拿來乾燥下一批生物資材，幾乎達到零廢氣」。

_{▲ 透過高溫低氧的炭化系統，去除菱殼雜質。（圖片拍攝：戴義霖）}

菱殼炭變身擴香石、除臭襪

菱炭森活工場專案經理李彰陽表示，菱殼碳比表面積大，1公克約250至400平方公尺，相當於3至4間小公寓，這樣的孔隙結構能有效吸附雜質、淨化空氣，因此也應用在擴香石上。從香氛延伸，更看見菱殼炭的無窮潛力，尚湧科技董事長劉仁湧說，「經過分析發現，菱殼炭有機會加到纖維中，但最大挑戰是，如何把顆粒大小不均的天然材料，研磨成均勻的水溶液。」

_{▲ 菱殼炭可以製成各種造型的擴香石。（圖片拍攝：戴義霖）}

之後，劉仁湧花了2至3年研究，利用超音波高速震盪，才將菱殼炭研磨成平均粒徑600至700奈米，並順利加入到纖維，再交由台化、南亞抽絲，最終製成紡織品。億進寢具副總柯智正表示，菱殼炭的比表面積是竹炭的7倍多，因此，做成除臭襪能夠吸附異味，加上炭化程度高，可釋放遠紅外線，促進棉被的保暖效果。

_{▲ 菱殼炭經過分散、研磨成肉眼看不見的粒徑大小。（圖片拍攝：戴義霖）} 

_{▲ 菱殼炭製成的襪子具有除臭功能。（圖片拍攝：戴義霖）}

菱炭進軍電池材料　有望替代石墨烯？

除了生活應用，劉仁湧分享，目前正和成功大學研究，將菱殼炭應用在電動腳踏車的電池中，也許未來就有機會應用到織物電容中，有機會取代石墨烯，成為更便宜、環保的替代選項」。李政憲也認為，石墨烯雖然是很好的碳材料，但生產時，所投入的能耗也相當可觀，反觀菱殼碳的製造成本，約為石墨烯的1/10，但其功能表現卻是石墨烯的4至5成。

_{▲ 菱殼炭有機會進軍到織物電容中。（圖片拍攝：戴義霖）}

菱殼炭淨化水田　水雉重返棲地

取之自然的菱殼炭，也能用之自然，跟著農民勇哥的腳步，來到他的菱角田，他從田裡抓起一大包吸飽水的菱殼炭笑說，「當初聽區長說，菱殼炭可以淨化水質時，我也是打上問號」，抱著姑且一試的心態，將菱殼炭放進田中，勇哥發現確實可吸收雜質及多餘肥料，「水田變得更好管理，作物也不太會染病」。更驚喜的是，隨著田區環境改善，連曾經瀕危的二級保育動物水雉，也現身田間棲息，去年冬天在台南就出現三千隻蹤跡。

_{▲ 紅框處可見水雉棲息於菱角田中。（圖片拍攝：戴義霖）}

銀合歡成下個生物炭材？

藉由菱殼炭的經驗，李政憲發現，其實只要針對碳化製程稍微做改良，就能套用在不同面向的農林漁廢。像是外來種銀合歡，以前多半是限地疏伐、就地掩埋，結果隔年又長出更多，已嚴重影響台灣本土植物，因此，李政憲嘗試將銀合歡進行炭化，結果顯示其比表面積大、品質良好，很有潛力成為下一個生物炭材料來源。

誰也沒想到，曾經是農民夢靨的菱角殼，如今卻能重生為菱殼炭，這股黑金奇蹟，不只改寫官田命運，更開啟對科技循環的無限想像。

_{▲ 透過菱殼炭再生的案例，有機會套用在不同的農林漁廢。（圖片拍攝：戴義霖）}

延伸閱讀：

斜槓的菱角殼！從寢具跨足電池材料，菱殼炭挑戰取代石墨烯？台南官田將廢棄菱殼，華麗變身科技黑金！【WellTalk】EP18