
福智高中團隊突破實驗中的種種挑戰,勇奪2026世界青年發明家博覽會金牌獎(福智高中提供)
【民進日報記者凃政宏台南報導】福智媒體聯絡人陳雅雯指出,雲林縣私立福智高中以「微生物中水循環技術:優化農產品品質與提升全球糧食韌性」為主題的研究成果,2026年5月18日至19日赴馬來西亞參與世界青年發明家博覽會(WYIE,The World Young Inventors Exhibition),在15個國家、逾700件的參賽隊伍作品中,勇奪金牌獎殊榮!學生們克服化糞池的負面印象,藉由科學實驗驗證添加微生物,改善溫室氣體的可行性與亮眼的成果,展現出水質改善與安全排放、農作物增產與品質提升與減碳效益與碳權價值。同時,與聯合國永續發展目標(SDGs)消除飢餓、清潔飲水與衛生、永續城市與社區、氣候行動等目標高度契合,計畫成果也同時響應國家政策2050淨零碳排目標。計畫團隊由福智高中學生林廷柏、王冠勛、林品澄、張世雋、莊芷寧、陳亮君、林妘姿、莊鎰芳共同完成,並由鄭鈞懿、吳厚德、李旻儒老師指導。計畫團隊得知獲獎肯定,實驗過程遭遇的困難與挑戰,皆成為豐饒的養份,眾人期許這項技術能為地球永續開啟新契機。
該計畫的研究成果是對氣候危機、糧食安全與資源循環利用三大痛點的回應;從「甲烷排放急遽增加」這個全球性挑戰出發,提出以微生物組介入水循環的創新構想。計畫的源起,主要來自於全球甲烷排放量持續攀升所帶來的危機。甲烷的溫室效應是二氧化碳的28倍,而且近年來排放量屢創新高,其中人類排泄物約佔總排放量的10%。這些排放不僅加速氣候變遷,也導致土壤劣化、糧食產量下降,進一步造成糧食供應不穩定,形成惡性循環。
在此背景下,福智高中團隊意識到傳統化糞池功能逐漸失效,導致甲烷量爆增。研究團隊提出以微生物組介入水循環的創新構想:透過定時定量加入微生物菌組,加速分解排泄物、改善水質並抑制厭氧環境中的甲烷排放。這項技術不僅能減緩溫室氣體排放,還能將廢水轉化為有價值的液肥,進一步提升農作物品質與糧食韌性。
研究技術從「甲烷排放急遽增加」這個全球性挑戰出發,轉化為「校園化糞池再生利用」的在地解方。經過科學驗證的三大成果:(一)水質改善與安全排放:化糞池廢水經微生物組處理後,大腸桿菌數量由每100毫升120萬個,顯著降低至小於10個,展現水質淨化與公共衛生保障的成效。(二)農作物增產與品質提升:使用微生物液肥澆灌作物,植株生長顯著優於市售肥料,鮮重平均提升60%,有效提高糧食產量與品質。(三)減碳效益與碳權價值:模組應用於400人建築,每年可減少1,314公斤甲烷排放,相當於36.8噸二氧化碳當量,並具備碳權交易潛力,年度收益可達3,120美元。
福高學生團隊在實驗過程與參賽現場,展現驚人的毅力與決心。面對實驗經費不足的困難,學子們在實驗過程中,除了學習最先進的科學知識,更需要克服對化糞池操作試驗的心理障礙,同時另要撥出課後及自習時間進行實驗記錄。為了完整介紹實驗計畫,學子也是透由不斷的練習與反覆提問,以全英文報告的表達方式,向評審與外部來賓說明實驗計畫過程與具體成果。學子們也特別感謝鄭鈞懿、吳厚德、李旻儒三位指導老師,以及擔任顧問的福智文教基金會副執行長蔡淵輝等人,在實驗過程中的指導與鼓勵,讓學生們透由科學實驗,貢獻自己的力量,提供地球永續的解方。
本次實驗模組也具備可複製性高、簡單好操作及不破壞原建築結構的優點。特別感謝雲林縣政府教育局、慈心有機農業發展基金會等產官學界的支持。未來,計畫成果更可結合農會推廣給在地農民,增產作物,並有碳權交易的潛在利益;與畜牧業合作有效緩解動物排泄物之碳排,減緩溫室氣體效應。為社會、環境與經濟創造三贏。