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造紙廠變身綠電大戶!百年老店展新局,永豐餘邁向「醣經濟」

雜誌原標為〈百年老店展新局 永豐餘邁向「醣經濟」〉
文 / 羅之盈    攝影 / 陳之俊、張智傑
2021-12-28
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造紙廠變身綠電大戶!百年老店展新局,永豐餘邁向「醣經濟」
大規模造漿造紙需要強力燃料,能源轉型以降低汙染與成本,是永豐餘長期關注的議題。陳之俊攝
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以往,造紙業被認為是耗能、汙染產業。面對減碳淨零新時代,永豐餘從能源與人才轉型、搭建知識平台等方式,多管齊下推動「醣經濟」,布局永續大計。同時,讓紙廠製程餘料的廢棄物「垃圾變黃金」,轉化成再生能源,甚至可以用來發電。從造紙廠變身綠電大戶,走過近百年歷史的永豐餘,下一步會讓「醣經濟」發展出怎樣的精采面貌?值得期待!

2021年12月10日台北文華東方酒店,永豐餘集團舉辦一場「公開」卻「神祕」的「永續循環科技高峰會」,公開的是,場外展示多種減碳新品,從「非塑食安用紙」到「電子紙」,吸引眾多媒體關注;神祕的是,備受禮遇的與會人士,黑壓壓一片,其實幾乎是永豐餘集團高階董總共百餘人,他們低調前來參與的不只是高峰會,更是「永豐餘學院」的成立。

這是一場凝聚集團共識的戰略營嗎?「集團20年前開始導入『科技技術』進行一波轉型,這一次,像是何先生(何壽川)引入『醣科學』,從更深層的『材料』帶來新一波轉型,」一位與會的集團子公司董事長有感解讀。

「其實,我很早就跟『醣』結下不解之緣,」永豐餘學院院長、也是集團靈魂人物的何壽川,在論壇上解析造紙、材料、能源、科學、環境的五角關係,「聯合國氣候變遷大會COP26結論的『Wood for good.』(樹木友善環境),就是要大家回到光合作用產出的醣類資源。」「將來,甚至美國農業部,可能就堪比能源部。」

以生質材料、能源,取代石化塑料

神祕的「醣經濟」(Saccharide Economy)是什麼?

醣類,基本上是人們慣稱的碳水化合物,由碳、氫、氧組成,它可以是澱粉、纖維等有機物,並以樹葉、蔬果、五穀、稻梗、棉花等樣貌,出現在自然世界,它會腐敗、分解,最後重新成為地球的養分。

醣經濟的概念,主要是從「去塑」角度出發,以醣類組成的「生物質」為核心,發展「生質能源、生質材料」,目標是取代現代生活裡的石油塑化經濟,降低無法被地球分解的「永續垃圾」。

聯合國環境規畫署估計,全球每年產生高達三億噸塑膠廢棄物,其中被回收再利用的不到10%。換句話說,人們正在持續享受便宜便利的塑膠產品,每年連續產生將近三億噸塑膠垃圾,舊的不腐,新的又來,它們將永久存在。

顯然,人們有必要做點什麼。

此外,2021年舉辦的聯合國氣候變遷大會COP26,透露了另一種訊息。經過15天的馬拉松談判,197個國家決議:逐步減少未經廢氣排放處理的煤電用量,以及淘汰石化燃料補貼,並於2050年實現零碳排,讓本世紀末的全球暖化範圍,低於攝氏1.5度。

塑膠垃圾為患、積極的氣候協議,看似沒有交集,卻鄭重昭告「石油化學」帶動的能源、衍生的塑膠材料,以及共同交織而成的石化經濟,將進入全速淡出的時代。

顯然,除了需求面的生活用量,是該節約的時候了;而供給面的石化原料,也被迫減量控制。

但全球70億人口的生活所需,並沒有改變,當石化經濟被限制,巨大的能源與材料缺口,如何補充?

以醣為核心的生質能源、生質材料,是補上缺口的其中一種替代選擇。

「過去100年,我們從地底挖出來的原油,95%煉化成汽油,5%就變成衍生物:塑膠製品。所以,最源頭的能源,決定了石化產業、材料科學,更決定了我們的生活方式,」何壽川見證過台灣產業從農業走向工業,從工業走到科技業,理解經濟成熟的歷程,他直指,「發展新經濟,過程需要規模化、量化,才能變成一種形態。」

翁啟惠:邁向永續,再生能源要有新選擇

醣分子專家、中央研究院前院長翁啟惠表示,「我們從學術界也感受到,要走向永續發展,一定要思考,再生能源是不是有新的選擇」,新能源要環保,可再循環,因此,醣類變成選項,因為它是地球上最豐富的資源,「再來就需要技術了,比如說,從化學角度去改變分子結構,所以投入生質材料科學,可能會給醣科學、醣經濟,帶來新希望、新機會。」

永豐餘學院院長何壽川(右)與醣科學專家、中研院前院長翁啟惠(左),認同醣經濟的發展潛力。張智傑攝圖/永豐餘學院院長何壽川(右)與醣科學專家、中研院前院長翁啟惠(左),認同醣經濟的發展潛力。張智傑攝

對永豐餘來說,全新倡議的醣經濟,並不是一個高遠的理想,更像是永豐餘將近百年的實踐旅程中,一個「承先」的總結,一個重新定義的「啟後」紐帶。

1924年創立的永豐餘集團,擁有長達97年歷史,開枝散業出100家公司,其中9家為上市櫃企業,集團員工超過萬人。

永豐餘70年歲月都以造紙為核心,舉凡印刷用的文化用紙、包裝包材為主的工業用紙,從軟綿綿的五月花衛生紙,到水泥袋的厚牛皮紙袋,再到環保訴求的綠色包材,深入台灣人的生活。

造紙業向來圍繞著林、漿、紙三大環節,除了原料本身就是「醣類」,更特別的是,永豐餘在第一代創辦人何傳(何壽川之父)手上,就已經使用生質材料創造經濟模式。

1939年,何傳收集最常見的製糖「下腳料」甘蔗渣,製造成一塊塊蔗板(Cellutex),外銷至日本做為建材,這是永豐餘採用農業廢棄物,再生轉化為產品的濫觴,也是何壽川口中「與醣的不解之緣」,長年下來,內化成集團運營與推進的重要DNA。

在生質材料領域,1940~1970年代,永豐餘持續運用甘蔗渣做出更多產品,例如打字紙、模造紙。當甘蔗造紙逐漸式微之後,1993年成功建構廢紙回收再造流程,加入「以紙造紙」模式。

2000年以後,甘蔗渣不夠了,永豐餘轉進研發「生物製漿」,直至2013年量產,立下造紙業的劃時代里程碑。「我們在做的事情,沒有產品可以模仿、沒有參考的標的,都得回到科學基礎上,」負責永豐餘先進研發的生化科技博士、新川創新董事長黃雅惠解釋,有了蔗渣的經驗,永豐餘挑戰使用稻桿麥桿製漿,且避開化學造漿,調整研磨機器,加上酵素,製成新一代紙漿。這正是永豐餘得到「創新界奧斯卡獎」美國愛迪生獎的nPulp秸稈生物製漿技術。

羅之盈整理圖/羅之盈整理

花蓮廠、新屋廠,已推動能源轉型

在生質能源領域,大規模造漿造紙,向來需要強力燃料,因此,能源轉型以降低汙染與成本,是永豐餘長期的關注議題。

1968年,花蓮廠啟用,其中一小部分的燃料,來自100%生質能源的「木質素」(俗稱黑液),為木片原料造紙剩下的廢料。多年來,花蓮廠致力提升自有發電比率,已可達近四成,其中木質素發電占達九成,每年減煤30萬噸。

2019年,新屋廠進入新製程時代,以「厭氧菌」將製程廢水分解有機物轉換成沼氣(甲烷),濃度高達80%的甲烷,經過內燃機轉變熱能發電。

隔年,新屋廠進一步推動零燃煤計畫,導入再生的能源,從回收廢紙中萃取出固體再生燃料SRF(solid recovered fuel),每個月大約產生3600噸的SRF,搭配相應鍋爐,不僅解決生產廢棄物、提升自有發電,一年減少8.8萬噸燃煤。

「如果要問為何選擇沼氣和SRF,其實追本溯源,只是不想廢棄物白白浪費,物要盡其用,」永豐餘工紙董事長邱創華爽朗地說。

不論是生質材料,還是生質能源、再生能源,盤點永豐餘百年來的製造歷程,推動各廠團隊進化的核心動力,始終來自最務實的解決原料短缺、解決廢棄物、解決汙染。因為務實,所以效率,也因為各廠原料與產品不同,所以各自利用自廠廢棄物,發展相應的解決方案。

過去的日子,永豐餘好像被時代推著走,也在團隊的努力之下,帶來一個接一個的創新應用,這不是運氣,而是認真態度下的「無心插柳柳成蔭」。

瞄準「醣經濟」,2022核心紙業減煤50%

2022年,永豐餘整理百年心得,重新歸納,更積極的定義未來,鎖定「醣經濟」為目標,向下開展材料創新、能源創新、產品創新、應用創新,驅動萬名員工走進下一個百年。

「2022年集團目標,核心紙業減煤50%,」上任八個月的永豐餘投資控股董事長劉慧瑾,為集團定下積極目標,「我的科技業背景告訴我,一家企業如果不持續創新、轉型,絕對活不下去。」

羅之盈整理圖/羅之盈整理

劉慧瑾表示,面對氣候變遷,永豐餘中長期發展將圍繞著五大方向,務實追進「醣經濟」。內涵包括:

一、聚焦綠色能源及能源管理:持續力行「廢棄物資源化」,積極開發沼氣發電、生質能發電、汽電共生等技術,提高發電與用電效率,取代燃煤。

二、以AIoT加強上下游生態鏈:劉慧瑾曾任職於施耐德電機、台達電、IBM,將帶入科技專業,導入AIoT人工智慧物聯網,提升如馬達、空壓機等耗能設備效率,提升製程的節能效果。

三、持續發展循環經濟:增強回收體系。

四、材料科技開發:醣科學的產業應用。

五、投資與孵化新創公司:開發出新事業和商業模式,往多角化邁進,尤以生態環境相關題材為重。

搭建知識平台,助力醣科學突破

「醣的研究其實有兩大方向,一個是工業用,一個是醫學。長久以來,我是往醫學方面發展,不過,現在覺得材料方面,其實非常重要,」剛得到美國威爾許化學獎的翁啟惠,十分認同醣類在工業應用的潛質,但若要像石化經濟一樣可以發展、成型,就需要科學突破,且要更靠近產業,「所以,永豐餘學院是很有意義的知識平台,也是學界與產業重要的橋梁。」

2012年,永豐餘把公司名稱的「造紙」兩字刪除,更名並調整架構為永豐餘投資控股。但,它究竟還是不是造紙廠?

是,也不是。

從產品來看,確實仍是台灣重要的紙業工廠,但從製程來看,其實是優異的廢棄物處理廠。

這樣的轉折,其實,無需驚訝。1916年前的漢朝工匠蔡倫造紙,用的原料也非原木純漿,而是回收宮女舊衣、破漁網,碾製壓平而成。所以,醣經濟早有古例。

 如今,或可當成是醣經濟的「文藝復興」,且看未來,能發展出什麼樣的成果。

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