廢材化身循環材料!台南C-Cube Lab翻轉澎湖「砂砱」困境,建立島嶼永續生態系

面對澎湖海岸線堆積如山的珊瑚碎屑「砂砱」,成功大學劉舜仁教授帶領C-Cube Lab團隊,結合樂土與產官學資源,將廢棄砂砱與牡蠣殼轉化為3D列印人工魚礁與日常生活綠建材。透過在地循環設計,為離島海洋生態復育與永續轉型開創關鍵解方。

廢材化身循環材料!台南C-Cube Lab翻轉澎湖「砂砱」困境,建立島嶼永續生態系

C-Cube Lab團隊成員(由左至右):專案吳瑞婷、設計師張斯涵、創辦人劉舜仁、共同創辦人暨執行副總黃源森、樂土創辦人郭文毅。

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海洋沒有行政邊界。若從更大的海洋尺度觀看澎湖,它位於台灣海峽範圍的關鍵要衝,連結台灣、琉球群島和印尼等地的島嶼網絡之中,是太平洋第一島鏈的重要節點。海流、生物與人群沿線移動,讓澎湖面對的環境問題,難以侷限為單一島嶼的地方議題。珊瑚白化、海洋生態變遷與資源有限,同樣是其他環太平洋島嶼面對的課題。

如果台灣有能力透過循環設計為地方環境問題提出具體解方,面對更廣大的海洋格局,我們便有機會成為其他國家推動永續轉型的關鍵夥伴。由成功大學劉舜仁教授帶領的循環建築與材料研究團隊C-Cube Lab,將牡蠣殼、砂砱與營建廢棄物轉化為低碳建材,讓地方產生的廢棄材料得以在地處理、在地再利用,減少搬運到他處的碳排足跡,具體推動永續循環系統。

由成功大學劉舜仁教授帶領的C-Cube Lab,長期投入「循環材料」的研究。

澎湖潮間帶的砂砱危機

海底珊瑚礁是由碳酸鈣堆疊的骨骼結構,提供海洋生物棲息、避敵與繁衍的空間。當珊瑚白化或死亡後,碎裂的骨骼歷經海浪沖刷堆積而成的珊瑚碎屑,澎湖人稱之為「砂砱」、「砱仔」或「白砱」。原先只是珊瑚礁生命循環的一部份,隨著氣候變遷、現代觀光產業的人為踩踏,加上颱風破壞,在澎湖海岸線累積千萬噸的砂砱已經嚴重影響地方生活。

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大量淤積的砂砱會覆蓋潮間帶,改變原有棲地生態。劉舜仁教授指出:「團隊到了白沙鄉,明明叫白沙卻沒有沙,砂砱累積達2、3公尺,讓澎湖潮間帶生態逐漸消失。對澎湖人而言,潮間帶就像一座天然冰箱,過去居民午後走進潮間帶,就能採集海菜、貝類等食材,數十年來熟悉的生活環境正一點一滴被砂砱掩埋。」大量砂砱也成為漁民捕魚作業的一大阻撓,阻塞船隻進出航道,使得漁民無法依照潮汐進出港口;同時砂砱覆蓋岸邊珊瑚礁,海藻難以生長,吸引不了魚群等海洋生物聚集,改變原有的海岸地貌。

大量砂砱造成船隻航道阻塞,也破壞潮間帶生態。(圖片提供:C-Cube Lab)

雖然澎湖縣政府不定期發包清淤工程,但砂砱堆積的速度往往快於清除速度,傳統工程廠商難以將砂砱賦予新的經濟價值。事實上,砂砱早年曾是輔助咾咕石厝的建材元素,咾咕石堆疊之間的壁體細縫,會以砂砱燒製的白灰填補強化,後來因為水泥產業興起與白灰造成的空污問題,砂砱失去利用途徑,再次成為棘手的海洋廢棄物。

讓危機成為修復生態的材料

如果只把砂砱視為需要移除的淤積物,清淤工程永遠只能處理眼前問題,下一批砂砱仍會持續閒置。相較台灣本島,離島可利用的資源更加有限,C-Cube Lab在文化部、海洋委員會與國家科學及技術委員會等計畫支持下,帶領研究生與專業人士進到澎湖,嘗試將砂砱與牡蠣殼變成循環材料。(延伸閱讀:廢棄蚵殼妙用多 從發熱包到貓砂、生食保鮮

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(左)廢棄再利用的牡蠣殼粉。(右)紅磚等廢棄材料經處理可再次利用,實現低碳循環。

C-Cube Lab長期投入循環建材研究,講求如何在有限區域的材料供給之下,整合材料、設計與製造三個系統,讓一地產生的剩餘資源重新回到地方使用,成為環境建設的一部份。團隊先是挖掘材料價值與地方的使用情境,經過多次調配設計邏輯與工法篩選,接續進行模具製作,技法轉換過程中必須確保符合低碳循環原則。從營建廢料到產業餘料,包含砂砱、紅磚、木屑、稻殼、生物碳、石材,到牡蠣殼等不同材料都順利應用至循環創新的工法。

「樂土」創辦人同時也是成大土木學系博士的郭文毅將水庫淤泥轉變為防水透氣建材,十多年前便把樂土材料引進澎湖。由於當地房子長年受到海風與鹹水煙侵蝕,馬公的金加珍銀樓曾採用樂土材料修復建築,對抗鹽害環境的實際效果,使得銀樓意外成為澎湖地區的樂土推廣者,成為日後C-Cube Lab將循環資材概念帶進澎湖的種子。

面對澎湖的砂砱危機,C-Cube Lab、樂土、水產試驗所澎湖漁業生物研究中心協同博藤海洋生技合作,他們將砂砱轉化為3D列印材料,重新設計人工魚礁。設計師藉由幾何積木系統建立水下結構,讓人工魚礁能因應海底地形調整排列組合,還以演算法分析檢視構體與海流的互動關係,繼而產生不同的結構變化,適應各種生態需求。

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透過3D列印技術打造出具備仿生多孔結構的「C-Cube Rrreef」人工魚礁。

投入海底進行珊瑚苗復育之後,仍須長期監測是否適合魚蝦貝類作為棲所,構體能否承受海流、颱風與湧浪壓力,確認材料回歸海洋環境的相容性,讓來自海洋的材料最終能安全回到海洋系統。這樣的模組也能縮小化,小型人工魚礁也能進一步運用於水族箱,讓民眾近距離觀察珊瑚變化與生物棲息情形,未來有機會變成水族展示與海洋教育一環。

3D列印結合在地循環材料,打造水下珊瑚單元模組。

循環資材的生活應用與潛力

除了產業應用,團隊也積極將砂砱廢材拓展至民眾生活層面。C-Cube Lab在赤崁多次舉辦工作坊,經由聚落地景走讀的形式,幫助一般民眾認識地方風土的建材元素,並到海岸線親手碰觸砂砱質感,最後前往博藤海洋生技提供的空間據點「赤崁博藤基地」,帶領大家將海岸淤積物製成各式生活物件,例如礦物質感的盆栽花器或是砂砱花格磚。(延伸閱讀:賦予海廢第二生命,澎湖O2 Lab海漂實驗室,以藝術節拉近與海洋議題的距離

C-Cube Lab串連許多夥伴投入環境教育,帶領當地居民走進聚落海岸,接觸不同材料的質地,並將撿拾到的材料製作成獨一無二的盆栽花器。(圖片提供:C-Cube Lab)

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環境行動不能仰賴單一計畫,必須有人長時間駐地社區,理解地方真實想法,才有機會延續下去。為了處理海洋廢材,地方需要建設相關處理設施,但這類設施時常被居民視為嫌惡設施,人與人的溝通、地方政治角力,以及對於循環資材的認知推廣都成為C-Cube Lab必須長遠投入的信任工作。因為知道問題在哪,可以從哪裡著手改變,他們反而沒有那麼悲觀。

團隊成員吳瑞婷每個月奔波於澎湖和台南「樂土C聚點-共創基地」兩地,持續辦理貼近地方的教學活動,同步理解澎湖島民接受循環資材的立場與顧慮。C-Cube Lab共同創辦人黃源森補充:「透過潛水、材料實作與海洋基地,讓年輕人在異地工作、數位遊牧與親近自然之間找到工作價值與共識,他們會找到值得留下來守護的理由。」

「樂土C聚點-共創基地」循環材料研發與應用展示。集結安平街區餘料共創地圖,以及台灣各地循環材料的研發成果,呈現材料從地方探索到建築、生態的多元應用。

累積足夠的教育與研究資源後,他們希望進一步活化赤崁村的閒置校地,開展為能邀請企業或是基金會進駐的地方創生基地;也期待打造示範屋,讓社會更直接看見循環材料真正進入生活空間的樣態。此外,希望吸引具有永續視野的建設公司投入綠色採購,將廢棄材料循環再製成再生綠建材,以更大的產業能量消化逐年累積兩千噸的砂砱。

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再生透光磚,挑戰塑料透光的既有想像,讓廢玻璃重新發光。

剛結束石垣島聚落考察的C-Cube Lab,不斷思考怎麼把外部的研究與產業資源帶回地方。劉舜仁教授談及:「出島,才有辦法把資源拉進來。」對他們而言,團隊面對的從來不是單一地方困境,而是面對全球資源環境的劇烈變化,他們始終守著最核心的信念:「不想再把環境問題留給下一代!」

*本文作者:楊甯凱

光點

C-Cube Lab
地址:台南市南區金華里健康路二段317號3樓
FB:C-Cube Lab 

 

責任編輯:李昕容
核稿編輯:林君翰 

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