善用黑水虻吃廚餘的酸與廢棄牡蠣殼的鹼，利用酸鹼中和產生生環保的熱能與電能！

文/主編 蔡昆凌博士&蔡茗科

台灣2027年將禁止廚餘餵養，台灣每年每人產的廚餘約100公斤，而台灣一年的總廚餘量約400萬公噸，在未來只能朝以肥料的方向去進行的趨勢下，黑水虻大量去將廚餘處理就是最環保的自然方式，但是黑水虻處理廚餘會產生大量的酸水，這些酸水如果不能有效處理，有將是一個問題，本文利用東石布袋大量廢置在路邊的牡蠣殼，將牡蠣殼放置於黑水虻與廚餘產生的酸水，進行酸鹼中和，不但中和酸水成為可以在農作的用水，更可以利用酸鹼中和產生的熱能，不但可以作為冬季農漁民農漁作物養殖保溫的熱，更可以轉換成台灣所需要的電能，這過程不但解決很多問題還可以產生環保綠能，亦將成為未來的電力來源之一！

事實上黑水虻吃廚餘產生的廢水，過去一直被忽視，且是酸性，亦造成一個衍生的問題，而當局可以將東石布袋多餘的牡蠣殼與這些酸水酸性廢水中和，就可以有效解決酸水的問題！

再者，因其酸鹼中和產生的熱亦是可以作為熱能或是熱能轉變電能的再生能源的好方案！
 
基本上，黑水虻廚餘分解廚餘產生酸水（有機酸），再加入牡蠣殼（碳酸鈣）進行酸鹼中和反應上「每公噸」廚餘透過酸水中和牡蠣殼所釋放的化學熱，約可提升 0.6 至 1.8 度的電量，一年全台可以增加近700萬度電，數量不容小覷！

學者蔡茗科詳細計算1 公噸的廚餘在黑水虻高密度養殖或初期發酵過程中，約可產生 5% 至 15% 的有機酸水如醋酸相當於約 50 至 150 公斤的純有機酸，而當酸鹼中和放熱：當有機酸與牡蠣殼（CaCO3）反應時，屬於放熱反應，標準酸鹼中和熱約為每莫耳可放出 55.8  kJ 的熱量。而在熱能與電度轉換計算，經由有機酸莫耳數換算，將這些熱能透過熱電轉換設備（如溫差發電晶片 TEG 或小型有機朗肯循環 ORC 機組，考量低溫廢熱發電效率約為 5%）就轉換為電能，亦即可提升 0.65 至 1.94 度電（kWh），所以在2027年禁用廚餘餵食後，大量廚餘如何處理成肥料與跟牡蠣殼發電就是綠能二次再生與再利用價值的最好實例，相信未來也會成為趨勢！