才 會 達到 700 ℃ 或是 更 高 的 溫度 這 個 竹炭 是 在 相對 高溫 也 就 是 在 700 度 以上 的 溫度 我們 所 燒解出來 的 因為 實驗 證明 在 高溫 底下 炭化 的 竹炭 它 的 結構 它 的 多孔性 才 會 能夠 造就 很 好 的 比 表面積 也 就 是 因為 它 的 高比 表面積 能夠 帶出來 竹炭 以及 竹炭 合成 纖維 紡織品 它 的 一 個 優越 的 保暖 跟 吸附 消臭 的 效果 以 土窯 製 炭 要 做到 燃料省 收炭率 高 __UNDEF__ 品質 一致 其實 不能 遵循 古法 從 窯 的 設計 到 炭 的 製程 林業 試驗所 都 以 科學 實驗 為 依據 做 了 不少 創新 在 台灣 總共 蓋 了 二十幾 個 窯 這 個 設計 方面 都 是 一樣 我們 這 個 一定 是 說 這 個 窯 的 一 個 排煙口 這 煙口 最 底下 的 一定 是 在 窯 的 正中央 後方 而且 我們 蓋 窯 的 時候 一定 要 相當 注意 就是說 一定 要 左右 對稱 到時候 它 的 熱 對流 方向 左右 才 會 平均 而且 我們 窯 的 高度 也 不能 起 得 太 高 大概 差不多 裡面 高度 最 高 的 地方 大概 在 1.4 米 而已 這樣子 對 我們 以後 的 燒竹炭 它 的 熱量 由 上 而 下 的話 它 可以 把 底下 的 溫度 可以 把 它 提 得 起來 假如 是 說 你 窯 做 的 太 高 的話 當 你 太 高 的 時候 它 上面 的 東西 會 燒光光 然後 你 底下 溫度 才 拉 得 起來 這樣子 對 你 的 收炭率 會 有 造成 很 大 的 影響 在 製程 中 火候 是 成功 的 關鍵 拿捏 火候 必須 控制 窯溫 控制 窯溫 就 是 控制 氧 含量 進入 窯 內 的 氧氣 一般 由 進氣口 與 煙囪 開口 的 開閤 來 決定 多寡 在 封閉 的 土窯 想要 精確 的 掌握 窯 內 的 溫度 不能 單 憑 經驗 我們 是 利用 比較 先進 的 技術 我們 就 是 用 測 溫線 把 這 個 測 溫棒 直接 伸入 窯 內 去 看 它 的 溫度 當 這 個 我們 是 以 煙囪 溫度 來 講 的話 我們 在 煙囪 溫度 在 某 一 個 溫度 的 時候 我們 要 做 一 個 動作 譬如說 把 煙囪 放大 還是 把 進氣口 放大 都 是 根據 這 個 來 我們 實際 的 溫度 來 控制 這 個 窯 溫 所以 我們 每 一 個 窯 的 品質 所 燒出來 竹炭 的 品質 都 會 很 相近 竹炭 窯場 通常 都 備有 幾 組 像 這樣 不 插 電 的 燈具 用 它 來 檢測 竹炭 品質 把 抽樣 的 炭片 放 在 燈具 上 如果 燈 完全 亮 了 表示 它 經過 了 至少 700 ℃ 高溫 的 精煉 燈光 愈 黯淡 表示 精煉 的 溫度 愈 低 如果 完全 不 亮 顯示 它 燒製 的 溫度 甚至 低於 600 ℃ 無法 導電 這 是 因為 竹炭 經過 高溫 處理 以後 裡面 碳 分子 的 排列 會 變 得 比較 均 一 彼此 之間 的 電阻 就 會 減少 電阻 系數 降低 導電性 就 會 提高 以 土窯 燒製 的 竹炭 因為 窯壁 上下 有 溫差 所以 同 一 根 竹炭 上下 的 精煉度 會 有 一些 差別 林業 試驗所 在 1990年代 921 地震 之後 受命 輔導 災區 造 土窯 燒製 竹炭 以 改良 過 的 土窯 燒 的 竹炭 不但 收炭率 高 品質 也 高 所以 高品質 竹炭 很 快 就 被 科技界 接納 加工 後 發展出 新 的 用途 可是 環保 人士 看到 一座座 炭窯 造 起來 一根根 煙囪 豎起來 又 不免 對 碳 的 淨 排放 而 憂心忡忡 其實 環保 人士 根本 不必 擔心 炭窯 的 煙 會 污染 空氣 林試所 輔導 設立 的 炭窯 都 不會 任憑 煙囪 冒出 的 煙 飄到 空氣 裡 他們 在 煙囪 下面 特別 加上 了 集 煙罩 集 煙管 與 冷卻管 這 三 樣 可以 耐 酸 的 不銹鋼 裝置 燒製 竹炭 時 熱 分解 所 產生 的 氣體 與 水蒸氣 等 煙霧 從 煙囪 排出 之後 就 立刻 被 集 煙罩 收集 起來 經過 集 煙管 再 到 冷卻 管 在 那裡 凝結成 水滴 然後 沿著 管壁 流下去 也許 炭窯 設計 人員 的 環保 意識 特別 強 但是 要 讓 業者 樂於 接受 還 需要 更 強 的 誘因 這些 收集 起來 的 水滴 呈 透明 的 淡黃色 或 淺 茶褐色 裡面 沒有 雜質 但是 有 一 股 煙燻味 稱為 竹醋液 原液 竹醋液 原液 經過 精製 之後 用途 非常 廣 如果 給 動物 當 飼料 添加劑 牠們 便會 食 欲 大開 另外 還可以 改良 土壤 減少 病蟲害 有 了 竹醋液 這麼 高 附加 價值 的 副產品 炭窯 業者 便 不會 讓 他們 煙囪 冒出 的 煙 輕易 飄走 地球 的 碳 元素 從 環境 進入 生物體 內 再 回到 環境 的 這 個 過程 就 是 碳循環 碳 元素 主要 指 二氧化碳 一般 認為 若 希望 減少 大氣 中 的 二氧化碳 不僅 要 減少 碳 的 排放 還可以 利用 生態 系統 尤其 是 植物 的 固碳 作用 在 生物圈 裡面 植物 經由 光合作用 把 碳 封存 在 植體 內 形成 有機 碳 經過 食物鏈 有機 碳 隨著 植物 進入 動物 體 內 被 封存 直到 動物 或 植物 死亡 被 分解 之後 二氧化碳 才 會 回歸 至 大氣 所以 植樹 是 最 便宜 的 減 碳 方法 濫伐 則 是 最 不智 的 增 碳 行為 可是 竹林 稍稍 不同 竹子 成長 得 快 成熟 得 快 枯死 得 也 快 若 不 管理 連 原本 的 固碳 效益 也 會 降低 等到 竹子 枯死 更 會 把 植體 內 的 二氧化碳 一一 釋回 大氣 植物 吸附 然後 貯存 大氣 中 的 二氧化碳 這樣 的 現象 以 現在 的 科技 已經 可以 從 森林 或 竹林 的 生物量 推估出來 比方說 碳 吸存量 就 是 推估 一 個 竹林 或 森林 每 年 或 定期 吸存 多少 二氧化碳 因為 竹林 它 是 屬於 一 種 很 特別 的 森林 它 是 異齡 林 也就是說 在 這 個 竹林 裡面 有 不同 的 年齡 的 竹子 分佈 所以 我們 在 測定 它 的 生物量 或是 在 測定 它 的 碳 吸存 的 時候 我們 必須 要 注意 就是說 第一 個 首先 要 確定 它 的 年齡 我們 看到 旁邊 的 這 個 竹子 這 個 比較 白 的 是 一年生 再 來 比較 青 一點點 這 個 是 兩年生 的 竹子 再 後面 有 一些 這 個 斑點 的 這 個 竹子 大概 是 三四年 生 我們 一般 在 測量 森林 或是 竹林 的 時候 我們 有 一 個 標準 就 是 測量 它 大概 在 胸 高 直徑 就是 我們 胸 高 的 直徑 一般 標準 是 1.3 公尺 的 地方 我們 剛才 從 林 內 把 這 個 竹子 砍伐上來 以後 我們 一般 我們 會 先 放置 在 林道 的 兩旁 來 秤 它 的 重量 像 這 個 部位 是 稈 的 部分 稈 的 部分 我們 是 把 它 分成 三 節 還 有 枝條 跟 葉子 的 部份 我們 準備 把 枝條 跟 葉子 分離 然後 秤重 秤完 重量 以後 我們 就 準備 帶 往 實驗室 回去 把 它 烘乾 竹子 各 部位 的 生物量 不同 稈 最 大 其次 是 枝 最 小 是 葉 另外 一 支 竹子 的 胸 高 直徑 愈 大 它 各 部位 的 生物量 也 愈 大 現 砍 的 竹子 它 的 重量 是 含 水份 的 溼重 必須 烘乾 取得 乾重 因為 溼重 與 乾重 的 比值 是 計算 生物量 的 重要 數據 稈 的 部份 水分 已經 去除 所以 呈現 比較 黃色 那 這 黃色 的 部份 就 是 我們 一般 講 的 生物量 這 個 生物量 可以 用來 推估 全 一 份 的 稈 的 一 個 生物量 我們 把 這 個 葉 __UNDEF__ 枝 __UNDEF__ 稈 三 個 部份 分開 秤重 以後 我們 就 進行 磨粉 的 動作 譬如說 以 葉子 為 例 我們 把 它 放到 磨粉機 裡面 進行 磨粉 磨完 粉 以後 我們 就 可以 獲得 它 的 它 的 這 個 碳素 的 含量 完成 以後 我們 就 要 測定 碳素 我們 把 磨完 粉 的 這 個 東西 放到 我 手 中 的 這 個 鋁箔盒 裡面 到 這 個 鋁箔盒 以後 就 放 在 碳 元素 分析儀 進行 分析 它 就 可以 分別 獲得 枝 __UNDEF__ 稈 __UNDEF__ 葉 的 碳素 的 含量 到 這 個 步驟 我們 整 個 的 實驗 大概 已經 完成 了 根據 顏 老師 的 測量 孟宗竹 竹林 的 碳 吸存量 大約 比 人工 杉林 高 2.36 倍 不過 有 個 前提 該 竹林 必須 妥善 經營 要 適時 砍伐 老 竹 讓 竹林 保持 年輕 與 健康 否則 會 大幅 降低 生產量 也 就 是 生物量 因為 一般 竹林 生物量 的 一半 大約 就 是 碳 含量 所以 老 竹 與 倒 伏 竹 吸存 二氧化碳 的 能力 就 愈 差 因此 從 碳 吸存 的 角度 來 看 對待 竹林 反而 應該 竹稈 堪伐 直 須 伐 莫 待 倒伏徒 增 碳 因此 可以 確定 斧斤 以時 入 竹林 是 竹林 固 碳 必要 的 作為 不過 還是 要 追究 把 砍下來 的 竹 燒 製成 炭 究竟 是 增 碳 還是 減 碳 不妨 請 製 炭 專家 來 為 這 筆 碳帳 做 個 概算 我們 總是 說 燒炭 嚴格 的 說 製炭 並 不 是 一般 所 瞭解 的 燒炭 在 製 炭 的 過程 中 炭窯 保持 氧氣 不足 的 狀態 靠 熱 分解 作用 來 分解 竹材 裡面 的 碳水化合物 並 沒有 燃燒 的 現象 因此 不論 木材 或 竹材 都 是 可燃 料材 如果 窯 內 的 溫度 夠 氧氣 又 足 的話 其 結果 就 是 灰飛煙 滅 根本 收 不 到 炭 所以 此 燒 與 彼 燒 大 不同 我們 以 竹材 來 講 100 公斤 絕乾 的 竹材 裡面 它 含碳量 有 48 公斤 就 是 由 含碳率 48% 來 講 的話 這樣子 100 公斤 絕乾 的 竹材 我們 燒成 竹炭 的 話 可以 收獲 28 公斤 的 竹炭 但是 竹炭 裡面 的 含碳量 並非 百分之百 只有 85% 左右 所以 我們 28 公斤 乘 於 0.85 的話 大概 差不多 含碳量 也 有 25 6 公斤 的 這 個 碳量 存在 所以 25 6 公斤 的 碳量 對 48 公斤 的 這 個 含碳量 竹材 裡面 的 含碳量 來 講 的話 我們 這 個 竹炭 的 燒成 竹炭 的 碳 保存率 可以 達到 50% 左右 所以 由 我們 這 個 來 估算 我們 這 個 碳 保存率 可以 達到 50% 左右 的話 相對 之下 我們 這 個 對於 節能 減碳 是 有 意義 的 __UNDEF__ 我們 節能 減 碳 其中 一 項 是 碳 保存 效益 所以 我們 這 個 竹炭 燒製 之後 我們 可以 把 竹材 的 裡面 的 CARBON 碳量 __UNDEF__ 可以 保存 50% 同時 我們 這 個 竹炭 的 使用 期限 也 可以 相當 長久 我們 假如 做成 除臭包 的話 可以 使用 十 年 二十 年