【我們為什麼會挑選這篇文章】現在全球 25% 的食用魚體內都已經含有塑膠微粒,到了 2050 年,全球海洋垃圾的總重量將超過所有魚類的重量。

年僅 24 歲的荷蘭發明家斯萊特 Boyan Slat 決定用一條 600 公尺長的攔油索,花 22 年清除全球90% 海洋垃圾。這個全世界最大的海底吸塵器不吃電,怎麼靠著自然動力前進?過程中要怎麼保護海洋魚群跟收集垃圾?請看以下報導。(責任編輯:鄧天心)

作者:鱸魚

9月8號是一個重要但不會有太多人記得的日子。

那天下午一艘海洋實驗船拖著一條六百米長,直徑約 1.5 米粗的巨大塑膠管,悄悄從金門橋下通過,駛向太平洋,展開人類環保史上一個巨大的里程碑。

歷史上很多重要的船隻進出金門橋的時候,常常會伴隨著一些鑼鼓喧天的儀式。海灣內的舊金山碼頭也會派出消防船噴水柱慶祝。多年前曾經在金門大橋上目睹核子動力航母「企業號」從舊金山母港出海。記得當時金門橋上擺滿了相機跟腳架,站滿了向下面甲板揮手的人群。艦隊的四周跟著十幾條送行的小船。那場面就像媽祖出巡一樣風光。

孤單地出海,巨大的任務

海洋實驗船拖著600米長的攔油索駛出舊金山灣 圖片來源 : The Ocean Cleanup

這條拖船從金門橋下悄悄通過的時候完全沒有任何儀式。

橋上只有零零星星歡呼的環保人士,剩下的都是不知情的觀光客。全世界知道這件事的人不多,坊間的媒體也沒有報導。不過它所揹負的任務卻遠比整個企業號艦隊要龐大千百倍 — 全球 70 億人未來的福祉都寄托在這一條孤單的小船上。

這條船的目的地是一千多公里以外的「太平洋垃圾帶」 – 也就是美國前副總統高爾所成立的垃圾島共和國所在地。史上最巨大最漫長的海洋垃圾清除工作從此正式展開

這項任務能不能成功,要到22年以後才能得到驗證。

舊金山外海的新大陸 – 太平洋垃圾帶

1997 年才發現的太平洋垃圾帶面積比兩個德州還要大

太平洋垃圾帶是舊金山與夏威夷之間一片面積比台灣大41倍的海上漂浮塑膠垃圾帶,而且正在逐年擴大中。這裡囤積了過去60年人類所拋棄的塑膠文明。這片新大陸一直到1997年才被一個乘帆船經過的美國人無意間發現。我在前文 《舊金山外海發現的新大陸 : 垃圾島共和國》 曾經分享過這項資訊,在這裡就不再贅述。如果還沒有閱讀過那篇文章,建議你花五分鐘先瀏覽一遍,再回頭閱讀這篇會比較有幫助。

總之,經過多年的研發改良和電腦模擬作業,第一個實體原型終於在舊金山灣內製作完成。這一艘海洋實驗船要拖著這條六百米長的浮管,先到舊金山外海三百公里處做第一次的放海實驗。如果測試結果符合預期,兩個禮拜之後,他們將繼續航行一千公里,進入垃圾倒共和國的核心,正式投入戰場。

這只有一輛戰車的第一場戰役將進行三個月。拖船上的工作團隊會就近觀察戰果。如果一切順利,在年底之前他們會再派出兩條船,把收集到的塑膠垃圾撈起來,送回舊金山做回收處理,並再生製成新的塑膠產品。

這只是第一場試驗性的戰役,之後他們會製造60個同型設備,日夜不停自動收集這片美國德州兩倍大的海洋垃圾。這樣持續不停地進行20年,就可以達到他們在2040年以前清除全球90% 海洋垃圾的目標。也許你會好奇,這些浮管如何能夠長達20年地不眠不休自動收集海上垃圾 ? 說來很少有人相信,帶領這麼龐大的工作團隊,支配著四千萬美元鉅額經費的,是年僅 24 歲的荷蘭發明家斯萊特 Boyan Slat。

全世界最大的海洋吸塵器

其實早在十年前就有人想要著手開始清除這些垃圾。只不過經過計算,如果用傳統的拖網漁船,哪怕是二十艘船齊發日夜不休地工作,大約要一千年才能清除全球三大塊這樣的垃圾帶。所以全球的環保科學家都等待突破性的發明來解這個難題。

斯萊特早在16歲就因為在地中海潛水時,發現海面下的塑膠漂浮物竟然比魚還要多。從此他就致力研發一種能夠靠自然動力,自動收集垃圾的裝置。他想到的方式是以隨著海流漂浮的攔油索來攔截,而不是靠著漁船來拖行。

利用自然力量的全自動掃地機器人

要了解這個裝置如何自動運作,首先要了解大海中三種自然的力量。這三種力量從上到下分別是風,海浪和海流。這三種力量越往下速度就越慢。所有的塑膠漂浮物都聚集在海浪的層次,而且有固定的流速。可想而知,如果一根巨大的攔油索,以較低的速度隨波逐流 (追隨深流層的速度) 那它就會自動攔截到海平面的漂流物。攔油索與海面流速差距越大,攔截的效率就越高。

利用風速和表面流速的落差來收集垃圾 圖片來源 : The Ocean Cleanup

如前文所述,第一代的發明是在攔油索下面一千米深的地方,用鉛錘固定水中風帆,利用深海流層最緩慢的流速控制攔油索漂流的速度。可是經過電腦模擬發現速度落差太大,效率過高,造成垃圾堆滿,並且溢出攔油索。

所以改良後的設計取消深海風帆,並加粗攔油索,增加受風面,改由風來控制速度。因為風速超過海浪的速度,攔油索是被風推著跑,主動收集海面漂浮物,而且會隨著風向轉動,自動潮漂流物最聚集的地方推進。這樣的速度落差恰到好處,可以讓垃圾集中,而又不至於溢出。

所以這次出海的攔油索是下方垂掛著一道三公尺深的裙擺,一來可以捕捉到較深的漂流物,二來因為只有三米深,海洋生物可以很輕易地從裙擺下方繞過,而不會遭到池魚之殃。另外裙擺中間較深,兩側較淺。這樣攔油索兩端阻力較小,會有速度上的落差,所以會自動向中間靠攏,圍成一個 U 字型口袋,避免收集到的垃圾被風浪打散。

下面這段一分多鐘的電腦模擬短片可以清楚說明這個聰明又簡單的發明到底是如何運作的。

其他必要的科技裝備

當然這樣一個龐然大物在汪洋大海上必須要搭配科技設施,才能避免意想不到的災害。這上面裝有太陽能充電板,夜間照明設備 (避免夜間船隻碰撞),GPS 衛星定位系統,攝影機, 避撞系統 (避免兩套攔油系統互撞),以及各式各樣的電子感應器,隨時透過衛星把所有的資訊傳送到總部。

當垃圾收集好了,感應器會自動通知地面,顯示出自己的位置,讓接收垃圾的船隻順利過來打撈。垃圾清除之後,一切歸零重設,它們又從頭開始隨波逐流,日夜不停全年無休地為我們收集垃圾 … 未來20年都是如此。

所以萬事俱備,只等待未來三個月的實體操作結果。

工作團隊的隱憂

一直到今天為止,所有的期望與理論都是在電腦模型中建立。這是一個史無前例的任務。從來沒有人建構過這樣的裝置,也從來沒有人用這樣的方式在汪洋大海狂風巨浪中收集垃圾。所以工作團隊也帶著幾分隱憂:

1. 攔油索是否真的能像預期那樣自動圍成一個 U型口袋 ? 海浪的速度和風速落差是否剛好會讓漂流物自動投懷送抱,而又不會溢出來 ? 狂風巨浪會不會改變電腦模擬的參數 ?

2. 攔油索是否真的能夠承受在風吹日曬雨淋下的海水中浸泡22年 ?

3. 碰到颱風或海嘯會不會讓清除工作功虧一簣 ? 被大自然破壞的攔油索會不會自己也淪為海洋垃圾 ?

這些問題沒有人知道答案,可是對於環保我們不能因為不知道答案就裹足不前。因為我們已經等不起了。有些事如果你不去嘗試,就永遠不會知道可行性。現在全球 25% 的食用魚體內都已經含有塑膠微粒,到2050 年,全球海洋垃圾的總重量將超過所有魚類的重量。如果你不敢成為第一個失敗者,就不會有後繼的成功者。

所以未來三個月的測試將是關鍵期。

巨大絕倫而孤獨的承諾

大片的垃圾就在美國加州外海的自家門口,這麼重大的任務原本應該由美國政府出面解決。自從川普決定退出巴黎協議之後,這個全世界最大的消耗體從此就與環保背道而馳。這種巨大絕倫的承諾就必須完全仰賴私人組織承擔。所以這是一場孤獨的戰爭,也是最寂寞的承諾。

擔任這項重責大任的 「海洋清潔公司」 是非營利組織,他們所有經費都來自於捐贈。值得一提的是兩個最大的捐贈者分別是 Salesforce 和 PayPal 的創辦人。這兩家都是矽谷的一線科技公司。矽谷對於環保議題不會缺席。

很不幸,這條拖船出海的新聞剛好跟蘋果新產品發表會撞期。媒體對於蘋果推出超級奢華iPhone 規格與價位的興趣,遠超過我們餐桌上的魚是否含有塑膠。所以除了公共電台有一篇微小的報導之外,這條新聞沒有受到太多鎂光燈的注目。船出海,就像火車開離月台一樣。停在站內的時候它就已經沒有引起太多的注意,一旦駛離月台就更容易被人遺忘。

這項承諾所揹負的挑戰要22 年才走得完,中間可能還要傳?好幾棒。如果少數人不敢現在就站出來承擔,後果必然是由 70 億人共同分攤 – 包括還沒有出生的下一代。

側記: 另一個被蘋果發表會吞噬的微新聞,是加州州長正式簽署頒布法令,規定加州必須要在 2045 年以前,100% 使用再生能源 – 是的,100% ! 這是另一個大膽妄為的承諾,也是另一個在媒體眼中,遠比不上蘋果新機有哪些顏色來得重要的微新聞。

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(本文經原作者 鱸魚 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈世界最大「海洋吸塵器」出動:將耗時22年,巨大而孤獨的垃圾搶救行動〉,圖片來源:The Ocean Cleanup。)

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