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食衣住行都與「醣」有關 永豐餘學院何壽川:醣經濟無所不在,未來可望用醣替代部分能源

食衣住行都與「醣」有關 永豐餘學院何壽川:醣經濟無所不在,未來可望用醣替代部分能源

蘇君薇整理

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今周刊資料照

2022-04-18 14:00

財訊傳媒董事長謝金河在《數字台灣》節目中,邀請永豐餘學院院長何壽川,談論醣經濟。何壽川表示,醣經濟無所不在,與生活息息相關,並指出,台灣2050年要達到淨零排放,唯一方法就是循環經濟。

謝金河表示,近期看到一個觀點,指出能源95%直接當燃料變汽油,裡面可能僅5%當材料;中油董事長李順欽也認為,中油要轉型,將來有很大一部分比重要轉向能源做材料。

 

他好奇,何壽川成立永豐餘學院訴求醣經濟的初衷為何?何壽川說,COP26後,大家知道經濟發展、對二氧化碳的排放不可像過去一樣沒節制,這件事早在1997年東京協議時就已知需節制,但經濟仍是每個國家施政要務,直到2005年才開始認真面對。

 

何壽川說明,醣的出現可說是萬生萬物賴以生存的可再生資源,若將它化成方程式,碳水化合物為光合作用下的產物,1961年諾貝爾化學獎-生物化學獎Melvin Calvin採用同位素界定碳怎麼把它轉變成纖維或樹木,公式出來後,就是今天講碳權、碳匯一個量化的數字。

 

而醣又分成單醣、雙醣、多醣以及寡醣,生活中幾乎每件事都與醣有密切關係。

 

何壽川點出,第一個是食物,再來是衣服,衣服的棉花、黃麻等都與纖維素有關,住跟行方面,過去多以木頭為建材、火車及馬車都是木頭做的,「人類最早選擇的能源就是木頭,森林木頭基本上是所有醣經濟的開始,醣經濟就是無所不在跟生活息息相關的東西。」

 

何壽川進一步說,化學工業與醣經濟有關,他指出,硝化纖維是火藥,一戰裡非常重要的東西,是德國還有杜邦公司做出來的硝化纖維素,硝化纖維素用果罐去做手榴彈,點火後就膨脹變成炸藥,攝影影片、娛樂相關的乒乓球也都是硝化纖維做的。

 

它的硝化纖維的前段就是纖維素,纖維素加上硝化就變成可利用的材料,但它會火燒爆炸,後面就變成醋酸纖維素,醋酸纖維素是改進上面的硝化纖維素,做出來的東西包含梳子、眼鏡或日常生活用品等。

 

接著,謝金河請何壽川談談,從石油開啟後世紀到石化產業,再到碳中和的歷程。

 

何壽川表示,人類決定什麼是能源,材料就是同步的孿生。石油世紀為什麼會發生?原先木頭為主要燃料,再來有媒是動力,第一次工業革命蒸汽機的發明與媒結合,就變成工業革命的開始,媒變成重要的東西。

 

沒想到19世紀中葉,Karl Benz跟Gottlieb開始發明,兩人都以蒸汽機的內燃機創造出第一個汽車;第一個是瓦特的工業革命,那個是媒,第二個是石油,Benz的汽車還有福特1908年的Model T至今還可以開,它吃的能源就是汽油,加上公路普遍設計,石油就變成全人類最重要的能源,進入石油世紀。

 

一旦進入石油世紀,何壽川說,會發現它有完全不能取代的力量,談汽車的歷史又碰到電車出現,原先車子吃汽油,現在要吃不是汽油的可再生能源,就是新世代的開始。

 

石油化學為何有今天的規模?何壽川以美國能源部做出來的表格說明,基本上99%東西都跟能源或其他非能源材料相關,5%還包括做肥料、潤滑油等非能源的東西,真正做成非能源的塑膠東西,其實只有0.9%。

 

「當你決定了一個能源,它的再生出來的剩餘的物資,竟可做到今天我們塑膠的數字,4億6千噸,難怪我們要跟塑膠斷絕關係幾乎是不可能。」何壽川直言。

 

對此,謝金河有感表示,叫外送若看到餐點用塑膠袋包裝,會提醒要少吃、以後塑化劑很嚴重,大家慢慢知道材質會有影響,熱的東西還是要用紙裝,他認為最後還是會回到永豐餘。

 

也因為塑膠發展成功,何壽川舉例,在他求學時期,美國有500家大學的化學系都跟石化相關,談纖維的不到5家,本來是纖維、化學為主體,變成石化為主體;石化發展成今天這樣,是百年來不少菁英不斷在科技產業努力,一下子要說不用石油產品或是取代它,其實是慢慢的從醣類開始。

 

關於醣經濟復興,何壽川說,用復興兩字是告訴大家,醣不是新的東西,是亙古以來大家最熟悉的,重新把它拿回來、必須加重主要研究,「石油世紀我們看到的是,到底定位了這件東西後應該要怎麼走。」

 

過往提到醣,第一時間都會想到前中央研究院院長翁啟惠院長,他在醣類、醫學及生物科技上的貢獻,讓他獲得非常多國際獎項,外界都覺得只剩諾貝爾化學獎還沒拿到。

 

不過,何壽川指出,中央研究院院長廖俊智也是用光合作用裡二氧化碳固碳的方式,去找到生物性的觸媒、去做新的材料,這些是國內或世界頂尖科學家在醣類的發展,基本上台灣應不會孤獨。

 

 

何壽川也分享,翁啟惠曾告訴他,自己從未想過,雖是從纖維素開始研究,但世界上研究的錢,並沒有給他走向纖維的研究,而是走上生物的研究,這其實是有道理的,因為人體所有受體外表都是醣。

 

如果不研究醣沒辦法做新的藥,翁啟惠20多年來一直都在做這件事,所以當何壽川拜託他,他的技術也可以創造新的醣類的材料,翁啟惠覺得很有趣,因為從沒想過但不是不可能。

 

何壽川認為,今後醣類的發展大概還是要從生物端繼續往下,謝金河則好奇,醣類發展還有一個材料端,大概會變成產業化新的發展脈動,未來從醣經濟中所延伸的發展方向會是何種面貌?

 

何壽川表示,過去大家知道醣類的重要,但沒人敢大聲講要幹嘛,COP26是歐盟第一個把它清楚定位,最後結論只有三個字-wood for good,去年底做出氣候變遷的嚴重性,開始向前走一步。

 

所謂的wood就是光合作用下醣的一個機制,必須變成所有物體大家所引用的最基礎的再生。

 

全球森林覆蓋面積大概是100億噸到200億噸的木頭,同樣地,石油蘊藏量或天然氣全球目前約有120億噸,為何講wood for good很重要?因為很多人不相信,wood怎麼可能跟石油這麼簡單的東西比。

 

何壽川以歐盟做的圖進行說明,圖片中寫著:森林是應對氣候變化和生物多樣性喪失解決方案的關鍵部分,台灣總面積36,197km平方,有3分之2以上為森林所覆蓋。

 

現在全球都在種樹造林,其實是根據wood for good這句話而來,已是大家的共識,必須回到醣的世代才能生生不息,到底可不可用醣來代替一部分的能源,因為是全球資源分布,目前看來是有機會,但怎麼做才會真的可取代,真的沒想像中容易。

 

何壽川說,歐盟基本上真的較積極,因為它對能源的依賴性太大,這次俄烏戰爭,德國已下定決心非做不可,歐盟在將圖片做出後,就發誓往後10年要種30億顆的樹去減3億噸的碳。

 

意思就是,種樹就是拿碳匯,二氧化碳吸收進入木頭後,由碳匯來做釋放能源的減頂,秉著這樣子的想法,歐盟提出3個字:afforestation(已廢棄不用的地必須拿來變成森林或作農業用途)、reforestation(必須把現有林地可再生的砍下來後重新再種)。

 

但第三個字deforestation則是要全世界不可再做,不可再砍伐森林做其他用途。朝這方向把可用的地或已汙染沒有用的地,認真去做reforestation。

 

至於在醣經濟架構下,台灣未來走向,以及永豐學院將來扮演的角色為何?

 

何壽川表示,今年3月底國發會發表2050年要淨零排放,台灣化石的能源,無論天然氣或媒仍占一定部分,唯一方法就是跟歐洲提到的reforestation一樣,進行循環經濟,因為台灣林地覆蓋面積有3分之2,如不善用,2050要減碳是困難的。

 

他舉例,在美國,農業跟能源是部會裡現在最重要的部會、立國之根本。台灣要用現有資源去轉換,另一個就是廢棄物,幾乎所有產業都有剩餘的物資,如何轉成能源或材料,可能是過去從未有過的事情。

 

「因為這樣子有件事很重要,現在的排碳或廢棄物清理,我們叫做廢清法,這已過時的產品,應改成跟日本、歐洲一樣叫循環經濟法,來修改我們再生的清廢法。」何壽川認為,如此才會看到所有台灣本身的資源,在大家合作下節能減碳做到全循環資源化。

 

最後,謝金河表示,醣經濟大概是在ESG的推動中串起它最重要的靈魂,過去看到醣會想到翁啟惠,現在醣可以延伸到醣經濟,可看到愛地球延伸的減碳、碳權、碳排放,大家共同造林,這是一個循環經濟中非常重要的經典。

 

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