日本高科技污水處理公司 研發微生物發電有成 APRIL 11, 2023 能源萬象 關鍵字 ： 碳、工業、環境、日本、半導體、高科技、零碳 日本高科技污水處理公司 研發微生物發電有成 文/宋瑞文(媽盟特約撰述) 工業廢水一直都是環境問題與環保新聞的大宗，在日本，早期更造成水俣病、痛痛病等著名公害。而隨著污水處理方法的廣泛應用，大大降低了污染的程度。 *栗田（kurita）工業的研發中心。（來源：官網） 然而，污水處理耗電，增加碳排。日本最大民營污水處理廠商「栗田工業」有鑑於此，持續研究以微生物淨水並同時發電的技術。 *栗田工業是高科技的污水處理公司，其超純水產品為半導體製程所需要， 超純水的雜質比例極低，就像東京巨蛋那麼多的水裡溶化的一匙砂糖。（出處：官網） 2023年2月，朝日新聞報導了研究微生物發電的學者，東京藥科大學渡邊一哉教授的實驗室。他從全國各地的污泥裡，採集不同的、可發電的細菌，希望從中找出發電效率高的菌種，往微生物發電實用化更進一步。 此前日本微生物發電的好消息，由日本最大污水處理廠商「栗田工業」在2022年1月時發表，該公司成功提升了「微生物燃料電池」的規格，向廢水處理實質零碳排邁進，吸引若干媒體報導。 栗田工業宣稱：「將微生物發電電池尺寸，擴大規格至，CODCr去除速度為20kg/m3/d（CODCr為衡量水中有機物質含量多少的指標之一，數值越大污染越嚴重），發電量200W/m3，性能達到前所未有的世界最高等級，希望藉此在幾年內實現二氧化碳排放量實質為零的廢水處理。」 關於微生物發電的原理，要從所謂的「好氧生物」說起。幾乎所有的動物與大多數的真菌，都屬於好氧生物，利用氧的化學反應來分解有機物，以獲得能量，分解時會從有機物裡取出電子，電子再和體內的氧結合。 現在廣泛用於污水處理的活性污泥法，就是利用含有好氧性微生物的活性污泥，在有氧氣的條件下，分解有機污濁物。 過程中，因為要用機器送進氧氣，加上剩餘污泥的處理，很耗費電力，衍生大量碳排，因此業界希望有更好的方法，其中之一便是使用厭氧細菌的「微生物燃料電池」。 和好氧生物不同，（設置在微生物燃料電池裡的）厭氧細菌可以在沒有氧氣的情況下分解有機物，獲得能量並產生電力，因此被日本媒體稱為「發電菌」。 在「微生物燃料電池」裡的電極佈滿發電菌，在25度的室溫下，這些細菌便能活潑運作。由栗田工業提升規格的「微生物燃料電池」，高一公尺，寬45公分（上圖、來源：官方新聞稿），發電能力約為2-3W，「用來給手機充飽電大概要5小時」。 據朝日新聞報導，栗田工業希望在2025年左右，能夠從剩餘飲料裡，得到數十瓦特的發電能力。2030年時，進一步擴大微生物燃料電池的規格，從工廠廢水等，得到數千瓦特的發電能力。 目前，栗田工業關於「微生物燃料電池」的裝置構造、運轉方法等，已經提出10多項專利申請，並開始評估運用在工廠廢水的狀況，希望進一步提高污水處理的性能。 在栗田工業發表現階段的研究成果之後，吸引食品公司、工廠等單位前往洽詢。目前官網也設置了報名參觀的線上表格，有興趣的廠商似乎不在少數。 包括政府自己，現在日本舉國上下都往2050實質零碳排的目標邁進，栗田工業也不例外，該公司以2019年為基準，設定了2030年減碳27.5%，2050年實質零碳排的目標，前述能夠減碳的微生物發電，便是往實質零碳的工具之一。 在台灣，不少媒體都報導過永豐餘的沼氣發電，同樣利用厭氧菌，從造紙製程的排放水裡發電，年發電量可供1.2萬家戶所需。其處理廢水的種類，和栗田工業不盡相同。