生物碳為有機物在不完全燃燒或缺氧環境下，經高溫熱裂解後的固體 產物。森林大火後未燒盡的焦黑植體殘株，就是自然界製造的生物碳；而人 工碳更是不勝枚舉，像是木碳、竹碳、稻殼碳等都是。整個高溫熱裂解過程 即所謂的「碳化」或「乾餾」，除了產生固體的碳之外，同時也會產生包含 乾餾液（或稱醋液）及焦油等液體，與一氧化碳及其他可燃性之氣體。由於 生物碳的碳鏈為生物惰性不易生物分解，有研究指出其在自然環境下的半 衰期高達五百到一千年甚至更長，因此若將有機物燒成生物碳再存於土壤 中，可成為長期碳匯降低碳排量。生物碳為微鹼性、具有多孔性及高比表面 積，可中和酸性土壤、增加土壤的保水力及通氣性，並吸附土壤養分使之不 易流失。其大小孔隙也能作為土壤微生物的棲所，提高族群數量及多樣性，
維持土壤生態作用；若應用於受汙染的土壤中，則能暫時將汙染物吸附在孔 隙中，避免污染擴大。而生物碳因顏色較深，在冬季或早春時節適量添加，
可加深土色吸收太陽能，以增高土溫減緩寒害的程度。作為栽培介質材料，
生物碳耐腐性佳，可長期使用，並可吸附各種養分，慢慢釋出供給作物養分，
有助於延長肥效、減少肥料浪費。此外，經高溫熱裂解成生物碳的植物體中，
理週期相較更短、日處理量也大，且污泥處理後質量穩定，容易有效利用並 有效控制臭氣和其他污染因素，在綜合效益上有良好的效果。從上述顯示污 泥的農地利用操作成本較焚化低、應用範圍可擴及森林地區，且有機肥料的 使用可改善土壤的結構、增加水涵容量與肥力、降低化肥的使用，降低對環 境的傷害，是值得研究發展應用的方向。
4.4 生質廢棄物（農業）
在循環經濟體系中，分為生物循環及工業循環兩大區塊，由於產品本身 可能包含生物可分解與不可分解的材質，需要同時考量不同材料的循環再 利用，可經過生物和工業循環共生配合，借此達到資源的最佳利用。以農業 本身來說可自成生物循環體系，適合做為各產業生物廢棄物的「資源化平 台」，為生物循環及工業循環的重要核心。以造紙業為例，造紙為標準工業 產業，農業可生產造紙所需原物料，廢棄的纖維可再分解成為有機質資源供 農業使用。依照廢棄物性質之需求，應採用相對應之生物循環技術處理，根 據 EMF 在 2015 年的報告指出，在生物循環體系重要科技分別包含仿生科 技(biomimicry) 、 堆 肥技 術 (composting) 、 藻類 及 微生 物廢 棄物 處理 場 (biofactories)、生物精煉(biorefinery)、厭氧分解(anaerobic digestion)、以及生 物可分解食物包裝材料(biodegradable food packaging)。以下針對目前較為重 要之有機資源循環應用技術進行介紹:
一、高溫熱裂解（生物碳）
生物碳為有機物在不完全燃燒或缺氧環境下，經高溫熱裂解後的固體 產物。森林大火後未燒盡的焦黑植體殘株，就是自然界製造的生物碳；而人 工碳更是不勝枚舉，像是木碳、竹碳、稻殼碳等都是。整個高溫熱裂解過程 即所謂的「碳化」或「乾餾」，除了產生固體的碳之外，同時也會產生包含 乾餾液（或稱醋液）及焦油等液體，與一氧化碳及其他可燃性之氣體。由於 生物碳的碳鏈為生物惰性不易生物分解，有研究指出其在自然環境下的半 衰期高達五百到一千年甚至更長，因此若將有機物燒成生物碳再存於土壤 中，可成為長期碳匯降低碳排量。生物碳為微鹼性、具有多孔性及高比表面 積，可中和酸性土壤、增加土壤的保水力及通氣性，並吸附土壤養分使之不 易流失。其大小孔隙也能作為土壤微生物的棲所，提高族群數量及多樣性，
維持土壤生態作用；若應用於受汙染的土壤中，則能暫時將汙染物吸附在孔 隙中，避免污染擴大。而生物碳因顏色較深，在冬季或早春時節適量添加，
可加深土色吸收太陽能，以增高土溫減緩寒害的程度。作為栽培介質材料，
生物碳耐腐性佳，可長期使用，並可吸附各種養分，慢慢釋出供給作物養分，
有助於延長肥效、減少肥料浪費。此外，經高溫熱裂解成生物碳的植物體中，
理週期相較更短、日處理量也大，且污泥處理後質量穩定，容易有效利用並 有效控制臭氣和其他污染因素，在綜合效益上有良好的效果。從上述顯示污 泥的農地利用操作成本較焚化低、應用範圍可擴及森林地區，且有機肥料的 使用可改善土壤的結構、增加水涵容量與肥力、降低化肥的使用，降低對環 境的傷害，是值得研究發展應用的方向。
另一案例以下圖 4.15 菱角作物為例，菱角作物之角仁為農人主要銷售 的產品，而廢棄的菱角殼則以直接或間接的方式進行如手工吊飾的製作、萃 取菱角作物上的色素作為染劑、或是以高溫裂解技術進行碳化後作為除臭 包或土壤改良劑使用等等。
圖4.15 菱殼生物碳循環經濟67
67 蔣珮伊、趙敏，【循環經濟】生物碳如何讓農業廢棄物不再令人嘆息，農傳媒，2017 年 05 月。
鹼性金屬元素像是鉀、鈣、鎂等，經碳化後成為作物容易吸收的形態，有助 於供給植物養分，尤其碳化的稻殼及稻草富含矽與鉀，可使植株健壯，不易 受病蟲危害。其他用途像是將生物碳磨成細粉，裹覆於速效型的肥料外，可 延長肥效；或作為微生物農藥或肥料活菌的載體，包裹於種子外，確保有益 微生物能接種於植物根部；亦可作為生物膜的載體，或作為水產養殖的水過 濾、畜產之廢水處理及廢棄物除臭等用途65。圖4.14為生物碳產製及碳循環 流程。
圖4.14 生物碳產製及碳循環流程66
65 倪禮豐、范美玲、黃鵬，農業與節能減碳，豐年雜誌，第 6616 期，2016 年 08 月。
66 同上。
另一案例以下圖 4.15 菱角作物為例，菱角作物之角仁為農人主要銷售 的產品，而廢棄的菱角殼則以直接或間接的方式進行如手工吊飾的製作、萃 取菱角作物上的色素作為染劑、或是以高溫裂解技術進行碳化後作為除臭 包或土壤改良劑使用等等。
圖4.15 菱殼生物碳循環經濟67
67 蔣珮伊、趙敏，【循環經濟】生物碳如何讓農業廢棄物不再令人嘆息，農傳媒，2017 年 05 月。
鹼性金屬元素像是鉀、鈣、鎂等，經碳化後成為作物容易吸收的形態，有助 於供給植物養分，尤其碳化的稻殼及稻草富含矽與鉀，可使植株健壯，不易 受病蟲危害。其他用途像是將生物碳磨成細粉，裹覆於速效型的肥料外，可 延長肥效；或作為微生物農藥或肥料活菌的載體，包裹於種子外，確保有益 微生物能接種於植物根部；亦可作為生物膜的載體，或作為水產養殖的水過 濾、畜產之廢水處理及廢棄物除臭等用途65。圖4.14為生物碳產製及碳循環 流程。
圖4.14 生物碳產製及碳循環流程66
65 倪禮豐、范美玲、黃鵬，農業與節能減碳，豐年雜誌，第 6616 期，2016 年 08 月。
66 同上。
(二) 魚菜共生
而生物循環除應用農業與畜牧業外，亦可與漁業結合。如魚菜共生是由 水產養殖(Aquaculture)和水耕栽培(Hydroponics)形成的一種傳統結合現代之 新型耕作方式，主要構成元素是魚、植物及硝化菌等組成的共生循環，如圖 4.17所示。讓魚幫忙種菜利用魚的排泄物，經過植物床裡硝化菌的轉化，變 成植物可吸收的肥料，而菜幫忙過濾魚的有毒排泄物，利用植物的根吸收氮 肥後，同時淨化水後再把乾淨的水送回魚缸，達到平衡的生態系69。
圖4.17 魚菜共生運作示意圖70
69 魚田式創意魚菜共生，魚菜共生到底是什麼呢？https://www.aquaponie-zen.com。
70 生態綠，社企好物：myFarm 城田魚菜共生健康農場─對地球最溫柔的農法，2017 年 03 月。