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海洋吸塵器下一章:到了關水龍頭的時候了──海洋淸潔另一項新發明「河川垃圾攔截器」

2019/11/23閱讀時間約 12 分鐘
過去一年,很多有關海洋清潔的努力,都在「默默地」發生──這包括去年九月創世紀的新發明「海洋吸塵器」悄悄從金門橋下出海,前往著名的太平洋垃圾帶,去履行人類文明史上一項重大的任務。當時除了少數在金門橋上歡送的環保團體之外,世界上很少人知道這件事,因為同一天蘋果剛好推出新的iPhone,所有媒體都在新機發表會上。

默默背著黑鍋,進行改變人類歷史的事業

測試三個月後,海洋吸塵器受損,提前結束測試返航;半年後,他們又悄悄出海進行修正後的第二次測試。默默進行了五個月後,他們終於在 10月 2 日正式對媒體發布收集垃圾成功
這整個過程從去年九月出海,至今大約是一年兩個月。而在這之前,他們已經先默默花了六年研發。所以算是一共花了七年以上,才走到今天這一步。
第一次出海受損之後,世上突然冒出很多事後專家,在網路上發表「我早就知道」的專文。我不是海流專家,那些分析我也看不太懂。世上看得懂的人想也不多,大家可能都跳躍分析,直接閲讀現在証實是錯誤的結論。
我們都碰過挫折,假如第一次碰到挫折就被判死的話,世界永遠不會有成功的人。
海洋吸塵器第一次的測試挑戰,在發明人斯萊特(Slat)的正式用詞是「得到改進的機會」。這只是一個挫折。挫折距離失敗很遙遠,失敗距離死亡更遙遠。可是很多專家就直接蓋棺論定,判定它「已死亡」。挫折與死亡的距離,在他們只有一根針⋯⋯一根插得嫌早的針。
讓我暫時把這些小挫折和解決的方案留到稍後再談。我先要談的是一個更重大的「默默」──斯萊特早在四年前,就開始默默進行著另一項同樣偉大的計劃,那就是「先關上水龍頭」。
海洋吸塵器在太平洋垃圾帶實際收集到的海洋垃圾。圖片來源 : The Ocean Cleanup

何不先關上「水龍頭」?

這是海洋吸塵器遭到質疑最多的一句話。吸塵器還在設計階段的時候就有人批評,如果廚房漏了一地的水,難道你不該先去把水龍頭關上,再回頭研究要如何清除地上的水 ? 這裡的「水龍頭」,指的是從全世界約十萬條河川,每年源源不絕流入海洋的八百萬噸塑膠垃圾。地上的積水指的就是已經流入海洋的垃圾。
十萬條河川是一個很龐大的數字,那意味著十萬支水龍頭。
10月26號那天,斯萊特正式公布他的另一項發明「河川垃圾攔截器」。這是黙黙研發了四年之後的成果。他從來沒有不理會那些「開著的水龍頭」。不但如此,目前兩個攔截器「已經」在全世界污染最嚴重的兩條河川裡,默默地服役了近一年。
河川垃圾攔截器 The Interceptor 圖片來源 : TheOceanCleanup
這一項偉大的「默默」卻讓他這幾年一直背著黑鍋。
水龍頭是要用關的,不是用說的。這樣的水龍頭全世界一共有十萬支。全世界除了說,都沒有實際可行的解決方案。
現在斯萊特打算只花五年的時間就關上全世界80%的水龍頭。他有可能辦得到嗎? 看完這篇文章你自己決定。我相信可以,因為這又是一個絕頂聰明的發明。
先花一點篇幅介紹一年後的海洋吸塵器;再回頭看「河川垃圾攔截器」這項劃時代的新發明是如何運作的。

一年後,海洋吸塵器並沒有死

第一次的測試提早收場是因為下面兩大挑戰

結構受損,吸塵器無法再運作

去年吸塵器出海三個月之後主體就折斷,必須提早返航。
一年後:大幅簡化結構,把尺寸縮減為原來的三分之一;優化電子系統,移除巨大的平衡設計── 一年前結構受損的就是這個部位;把收集垃圾的裙擺從主體移除,另外用軟木塞浮球線吊掛,這樣可以降低主體壓力。

速度不穩定,煮熟的鴨子又飛了

海面起風的時候,主體受風面過大,吸塵器被風推走,造成原本已經收集到的垃圾又白白流失。
一年後:吸塵器主體下面加掛了一個直徑長達20米的水中風帆。沒有風的時候,這個巨大的水中風帆就只漂浮在海面下,沒有任何作用。起風的時候,它就成為全世界最大的煞車系統,用水的阻力抗衡海面的風力。
經過五個月的測試,海洋吸塵器已經能夠達到預期的目標,巨細靡遺地搜集大至輪胎、椅子、安全帽和魚網,小至0.1公分的微塑膠片。
現在,斯萊特本人所戴的太陽眼鏡,就是由回收的海洋塑膠垃圾製成的。10月2號的記者會上,他們公布了收集了五個月的成果。現在這個時刻,海洋吸塵器仍然在太平洋垃圾帶努力工作,繼續測試直到年底。下一階段是把吸塵器加大到原先的尺寸。
改良後的海洋吸塵器,靠水中風帆來控制速度。圖片來源:The Ocean Cleanup

一萬倍的「收集密度」

在海上日夜不停測試了五個月最大的成就是,吸塵器已經能夠把垃圾的收集密度提升到一萬倍──也就是能夠把擴散於海面一萬平方公尺的垃圾,全部集中在一平方公尺的範圍之內。我喜歡用大家都能夠理解的實體做比喻:這就相當於把散佈在整個台北車站的紙屑(不是只有大廳,而是從市民大道一直到忠孝西路),全部集中在一張書桌的範圍之內。
我相信全世界沒有人敢再否認這個階段性成功的事實。
這只是開始而不是結束,下面還會有挫折,但絕對不會是失敗,也不會是死亡。海洋吸塵器的下一章是繼續改進,等達到預期的成效就開始量產。第一章是六年的研發加上一年的測試。這應該算是個完美的結束。
下面的短片是 40 分鐘的記者會。對話到 6:38 才開始。
整合之後大意是:
  • 很多專家批評這個構想荒唐。現在証實可行。
  • 陳述一路碰到的挑戰及如何解決。
  • 陳述收集的成效。
  • 下階段目標是讓系統長期工作而不受損。
  • 距離最後的成功還很遙遠,未來的挑戰仍然很多。

海洋除塑第二章:開始關水龍頭

現在讓我們一起步入第二章。
斯萊特的第二項發明「河川垃圾攔截器」一共研發了四年,而且已經悄悄工作了一年。如果今天就去印尼和馬來西亞,你會在全世界汙染最嚴重的兩條河裡,看到這個絕頂聰明的發明。
先談一下河川污染。
去年七月,一場颱風把多明尼加的奧薩瑪河裡的垃圾,全部冲進碧藍的加勒比海,造成了蔚為奇觀的「垃圾海」。CNN 為此特別做了報導。
全世界一共有十萬條河川注入海洋。海洋塑膠垃圾幾乎全部來自於河川,而污染最嚴重的河川大部分來自亞洲。這些每年流入海洋的塑膠垃圾,如果全部堆積在全世界的海岸線上,將會形成一道五尺高的塑膠牆──這只是每年的流量。這毫無疑問是一道「海岸塑膠長城」。
今天你看不到這道長城,很不幸,那是因為大海包容了一切。
所以沒錯,清除海洋垃圾的同時,應該也要關上這些水龍頭。問題是十萬個龍頭,誰去關?要怎麼關?所有的人,包括那些批評的人,都沒有答案。

先收集數據:完成不可能完成的任務

要關這些水龍頭之前,勢必先要有數據,了解這些水龍頭的流量。工作團隊首先研發了一種輕巧的電子偵測器,安裝在全世界主要河流的出口,搜集漂浮物的流量。然後依長期收集的數據,配合利用 AI 計算出全世界所有入海河川的排塑量,並列出汙染最嚴重的前一千條河流。這1%的河川製造了全世界80%的海洋塑膠垃圾。
圖片來源:The Ocean Cleanup YouTube 截圖
這張圖表顯示排塑量與河流數目的關係。80%的垃圾來自一千條河流(1%),也就是畫面左側紅色的虛線。
只要解決這1%的河川污染,就能解決80%的問題。所以他們的目標是在五年之內關閉這一千支水龍頭。很不幸,淡水河也是其中之一。這也是台灣的唯一。
淡水河以335噸的年排塑量,進入前一千支該關閉的水龍頭。
雖然入榜,不過韓國與日本也都各有一條入榜的河流,而且比起中國大陸沿海,335噸只是小巫見大巫。在菲律賓的重污染區,有些河流的排塑量都超過一萬噸。
當然我們也可以像歐洲絕大部分國家一樣,做到讓台灣完全不上榜。這是我們下一步應該努力做到的。

台灣河川也有統計,淡水河也入污染排行榜

在The Ocean Cleanup網站的互動式地圖,可以找到這一千條紅色入榜的河流,圈圈大小代表排塑量,用滑鼠點擊之後,可以顯示該河流的污染數據。從這張地圖,我們可以清楚地看到東南亞國家和印度製造了絶大部分的問題。紅圈的大小幾乎準確地反映著一個國家的文明程度。
印度、中國和東南亞國家製造了絶大部分的問題。圖片來源:The Ocean Cleanup
講到這裡,我必須因為詫異而停頓下來。
如果你點進互動地圖去看看,台灣大部分溪流都有統計數字。我相信這樣的資訊原來並不存在,這應該完全是他們過去幾年憑自己的科技和運算,一步步建構出來的。如果連台灣這樣一個彈丸之地,上面幾乎所有的溪流都有數據。這樣的規模與決心令人感動到不寒而慄。
下面這張圖顯示淡水河以335噸的年排塑量,進入前 1%而列為紅圈。
小小的台灣都有100多條河流的數據。淡水河是唯一上排行榜的。圖片來源:The Ocean Cleanup
即使他們就此打住,這樣的貢獻對於人類文明已經是無與倫比了。而當他們在默默地進行這些偉大的數據收集時,網路上負面批評的聲浪仍舊不斷。

攔截器如何運作?

河川垃圾攔截器是一種類似浮橋的平板船,以錨鏈固定在河床上。船上有全自動操作的輸送帶,以及六個巨大的收集箱。過去這沉默的四年,他們到各個污染嚴重的河川,把GPS裝入寶特瓶讓它們隨波逐流,收集漂流路徑的資訊,找尋河彎垃圾最容易匯集的地點。然後以導流裝置,把小型漂浮物藉著流力引入輸送帶。這一項資訊是要以漂流路徑找尋安放攔截器的最佳地點。
因為是安裝在轉彎處,且不會佔去整個河道,對於往來的船隻不會有太大影響。另外因為船底是兩座浮橋式設計,中間透空,所以穩定性高不易被洪水沖走。
利用河灣,以導流裝置把漂流物引入攔截器。圖片來源:The Ocean Cleanup
輸送帶可以透水,避免承擔不必要的重量。輸送帶的運轉完全來自於太陽能,船上裝有巨大的鋰電池,可以讓攔截工作 24/7 進行永不間斷。
很多事都早已在默默地發生,只是世界不知道而已。
這艘無人的收集船上裝有各種感應器,及電腦和衛星通訊設備。收集箱滿了,輸送帶會自動移往下一個空箱子。所有箱子都盛滿之後,電腦會自動通知監控中心,等候收集船。導流裝置可以排除樹木之類大型的漂浮物,以免不速之客衝撞。
目前已經裝設的兩條河流,每一個攔截器每天最多可以截收50~100噸的漂浮垃圾。50 噸相當於兩個貨櫃的重量,也相當於一百萬個保特瓶。而這只是一天的成績。
以這樣的速度,名列前茅的兩條河流每年的截收量將高達四萬噸。如果把即將運送到越南和多明尼加的第3與第4號攔截器也列入計算的話,光是這四條船每年就已經可以攔截全球海洋總垃圾流入量的百分之一。(還記得上面 CNN 報導的垃圾海嗎?攔截4號就是要去拯救它的)

這得耗費多少錢?值得嗎?

這些都已經在發生,而世界直到四個禮拜前才知道。
世界上有人在大聲說,有人在努力想,還有人努力想完之後,就開始默默地做。水龍頭不是說關就可以關,這項工作必須要有極度的智慧與耐心。沒有歷經這麼多年沉默的資料收集,這件事永遠不可能達成。
下面這個兩分鐘短片,清楚地解釋攔截器如何運作。
斯萊特說在高污染國家,安裝攔截器比不安裝更便宜。理由非常簡單,因為河川垃圾清除之後,所帶來的觀光與漁獵的利潤,遠遠超過安裝攔截器的成本。所以經濟不應成為不安裝的理由。
攔截器的壽命預估是20年,至於船緣那一大圈黑色的塑膠防撞裝置⋯⋯你大概也已經猜到了,那都是由海洋吸塵器回收的塑膠垃圾再製而成。
所以到了2025年,也就是5年之後,斯萊特將關閉全球80%的「塑膠水龍頭」。

「水龍頭」關了以後,我們該做什麼?

我們至少應該做到把淡水河踢出排行榜之外
在海洋吸塵器第一次失敗的那段日子𥚃,海洋清潔官網上有人留言,他代表人類的文明,哀求斯萊特不要放棄。他說:「你永遠不知道距離成功是不是只剩最後一步。」
還好斯萊特沒有放棄。
這件事從一開始這就是創舉,沒有人說它不會碰到挫折,也沒有人說它不會失敗。重要的是,世界應該要讓他們繼續一直努力嘗試。如果嘗試了仍舊失敗,你還是贏。因為後繼者會因為你,而成為第一個成功的人。
八百萬噸的塑膠垃圾每年持續源源不絕流入海洋──這個世界實在等不起。
現在第一章成功結束,下面才開始進入第二章,這本書還很厚。如果未來哪一天你在世界任何地方看到這樣一個巨大的垃圾攔截裝置,請停下來給他一點掌聲,也還這個默默背了幾年黑鍋的團隊一點公道。
但世界不可能靠一個天才來挽救。水龍頭即使關了,如果上游不減塑,問題仍然沒有解決。人類都去過月球了,2025年我們就要上火星了。減塑會有那麼難嗎?
我們至少應該可以做到把淡水河踢出排行榜之外,讓河川垃圾攔截器永遠不要出現在關渡。如果不遠的將來,我們可以站在關渡橋上以攔截器為背景拍自拍照,那對於台灣一點也不光榮。
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那年厭倦了當代名著翻譯工作,看著別人都往矽谷跑總覺得沒有跟著做一定是錯的,所以只好出國唸電腦,到了矽谷做了工程師。糟糕的是竟然做得很成功,不知不覺也就吃了一輩子的科技飯。現在吃膩了,再回頭補一些當年想做而沒做的事。
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全世界都是向 Google 看,向臉書看,沒有人往矽谷的另一邊看。所以我要帶你看矽谷很少有人知道的另一面。矽谷不是你想的那樣。
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