第八大陸 海上再生塑膠場
李偉甄
HUMAN
Eat
Manufacture
Use
從生態的角度來看待人類的製造
Plastic
人類每分每秒都在製造垃圾
Plastic
Abandon
而這些垃圾會因為我們的丟棄 Food Chain
有些部分進入動物的體內 進而吸收 最後被人類所食用後
Endocrine Disruptor 環境賀爾蒙 ORGANISM
危害人體
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
人類
製造
垃圾
陸上垃圾 海上垃圾
UNBALANCE
生態
生態浮動島鏈 信天翁誤食垃圾
生態破壞 海上垃圾收集場 信天翁供食場域
the eighth continent
REBALANCE
_LAND
垃圾 Garbage
一般垃圾 74% Garbage 資源回收 recycle
焚化爐 Incinerator
26%
灰燼 Ash
掩埋 Bury
再製造 Remanufacturing
//////////////////////////////////////////////////////////////// Incinerator
Garbage
Ash
Bury
GARBAGE
Recycle
Remanufacturing
回收 = 再製 ?
Recycle = Remanufacturing ?
人類 每分每秒都在製造新的產物 但一旦我們將物品使用完畢後 那些物品丟入垃圾桶後 難道就消失了嗎 ?
全球每年生產1億5千萬噸的塑膠，但 全球的塑膠回收再製率不到５％，塑 膠垃圾隨著洋流的移動，排入大海中 形成了垃圾渦流
In the world , human manufacture 150,000,000 tons plastic ,but Less than 5% of all plastic is recycled .Most of the plastic in the ocean winds up in north pacific gyre. all of the plastic become the great pacific garb- age patch.
Human manufacture new products all the time . When we don’t need the products , we throw it to garbage can. After we throw to trash can , will the garbage disappear ?
回收再製率
RECYCLE RATE
//////////////////////////////////////////////////////////////// 塑膠 Plastic 飲料紙盒 carton
37%
鋁罐 Aluminium cans
67%
玻璃 Glass
70%
金屬 Steel
the eighth continent
5%
74%
_OCEAN
Midway Atoll
中途島是距離全世界最遙遠的島嶼 ，距離最近大陸超過2000英里，人 跡罕至的中途島上，住著成千上萬隻的信天翁，明明人跡罕至，但許 多信天翁死亡腐化後，卻被發現腹中滿是塑膠垃圾，這些垃圾都是來 自於太平洋垃圾渦流。 Midway Atoll, also known as Pihemanu, is part of the Hawaiian chain of volcanic islands, critical habitat in the Pacific Ocean. Midway island is the furthest island in the world , the distance between it and the closest land is over 2000 miles. Tens of thousands of albatrosses lie dead on the ground, bodies filled with plastic from the Pacific Garbage Patch.
_Albatross
/////////////////
///////////////// 活動範圍及密度 /////////////////
飛行路徑 Flying route
/////////////////
中途島
疏
密
Midway Atoll
28°11’ N , 177°22’ W
信天翁 AlBATROSS
信天翁21種已有19種濱臨滅絕，塑料有時被反 芻來餵養幼鳥，中途島上的黑背信天翁幼鳥的 研究表明大量攝入塑料而意外生亡，雖然不是 死亡的直接原因，這種塑料會導致生理壓力， 並導致在餵食的幼鳥覺得飽，減少其食物攝入 量和生存的機會。
Of the 21 species of albatrosses , 19 have been threatened with extinction .plastic is sometimes regurgitated and fed to chicks; plastic in naturally dead chicks compared to healthy chicks killed in accidents. this plastic causes physiological stress and causes the chick to feel full during feedings, reducing its food intake and the chances of survival.
//////////////////////////// Dynamic Soaring ////////////////////////////
Wind gains altitiude (up to 60 ft)
In dynamic soaring, an albatross turns to the wind, gaining height, then glides back down to the sea to gain speed. Wind slowed by friction at water surface begins to regain speed about 15 feet above it. This gradient lifts the bird as air flows faster over the top of wings than the bottom.
////////// 繁殖週期 ////////// gains speed (reaching 40 mph)
ARRIVALS & courtship SEP
In slope soaring, wind rising over wave fronts provides lift for the albatross. LAYING
OCT MATING
NOV
HATCHING
DEC
JAN
INCUBATING
FEB
NESTING & FEEDING
MAR
GUARDING
APR
MAY
JUNE
JULY
AUG
SEP
OCT Wind
//////////////////////// Slope Soaring //////////////////////// Gliding efficiency can carry an albatross 20 feet forward for every foot it drops due to gravity. incapable of sustained flapping flight, the bird use these gliding techniques to harness wind energy.
the eighth continent
////////////////////////////// 信天翁分佈島嶼 //////////////////////////////
Japan
////////////////////////////// FOOD CHAIN //////////////////////////////
Midway Island
Senkaku Islands
信天翁 Albatross
Hawaii
Pacific Ocean
中型魚類 Bigger Fish
Three Kings Island
烏賊 Squid
New Zealand
Albatross Island
小魚 Smaller Fish
Chatham Island
Pedra Btanca
Bounty Island
足頭類 Cephalopod
蝦子 Shrimp
Auckland Islands Campbell Island
浮游生物 Plankton
海藻 Marine Algal
Macquarie Island
信天翁的食物鏈 藉由海藻的養殖 在島鏈的供食場域產生新的 食物鏈 產生小魚及烏賊 供信天翁補食
the eighth continent
全球有五大環流，由風與洋流所形成，分別位於南大西洋、北大西 洋、南太平洋、北太平洋與印度洋。棄置於陸上或海中的食物與飲 水塑膠容器、玩具、塑膠袋、釣魚線與網具，在這些大洋環流中永 無止盡地漂浮並打轉，碎裂成愈來愈小的碎屑，但永遠不會完全消 失。其中最多的地方位於北太平洋。
/////////////////// location ///////////////////
太平洋垃圾渦流
The great pacific garbage patch
位於北緯35度西經135度 到 北緯42度西經155度 135°W to 155°W and 35°N and 42°N
NORTH ATLANTIC GYRE NORTH PACIFIC GYRE
INDIAN OCEAN GYRE
_Ocean garbage
SOUTH PACIFIC GYRE
SOUTH ALTLANTIC GYRE
//////////////// 形成原因 //////////////// 在太平洋上，北太平洋環流系統是相對靜止的 區域，此區主要為副熱帶高壓帶，水流旋轉的 方向將周圍的廢物帶進來，導致漂浮物和其破 碎物的累積，這些像是漂浮的「雲狀」廢物被 稱為太平洋垃圾帶（塊），東方垃圾塊或是太 平洋垃圾旋渦。
polar cell
L POLAR L FRONT L
北極 90°
北極 90°
極地東風帶
環流
60°
ferrel cell
60° 中緯盛行西風帶
H
H HORSE LATITUDES
H
垃圾渦流的範圍大約等於 十分之八個美國大 兩百個台灣大 而其主要成分來源 百分之八十都是來自於陸地
西風漂流
30°
30°
hadley cell 北赤道暖流
東北信風帶
L L L L L INTERTROPICAL CONVERGENCE ZONE
赤道暖流
0° 東南信風帶
westerlies H
H
H
南赤道暖流
30°
30° 中緯盛行西風帶
Trade winds
Surface area(k㎡ ) 8,095,000
8/10
=
西風漂流
60°
L L L polar easterlies
0°
200
60° 環流
極地東風帶 90° 南極
風向
洋流
1 KM
90° 南極
1 KM
海洋的表面還留和風帶分佈模式圖
10 M
塑膠
334 萬片
plastic 3340000 pieces
5.1 公斤 5.1 KG
10 % 漁網
Fishing net
10 % 貨船廢棄物 cargo ship wastes
/////////// 成分來源
/////////// the eighth continent
80 % 陸地
land
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// THE SOURCES OF PLASTIC POLLUTION IN N. PACIFIC GYRE ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ESTIMATED DECOMPOSITION RATES OF COMMON MARINE DEBRIS ITEMS ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
塑膠在海上需要450年的時間才可以自行分解消失 相對於其他種材料需要更長的時間
CHINA
EUROPE
N. AMERICA
S. AMERICA
C. AMERICA AUS/NZ
INDONESIA
AFRICA
INDIA
JAPAN
S.E. ASIA RUSSIA
NEWSPAPER
PLYWOOD
WOOL SOCKS
CIGARETTE BUTT
PLASTIC BAG
TIN CAN
STYROFOAM CUP
ALUMINIUM CAN
PLASTIC BOTTLE
AREA BY PLASTIC DEBRIS
0 year 50 YEARS
6 WEEKS 1-3 YEARS 1-5 YEARS 1-5 YEARS 10-20 YEARS 50 YEARS 50 YEARS
200 YEARS
400 YEARS
200 YEARS 450 YEARS
GYRES BY SIZE N. PACIFIC GYRE
N. ATLANTIC GYRE
INDIAN O. GYRE
S. ATLANTIC GYRE
S.PACIFIC GYRE
BAY OF BENGAL
S. CHINA SEA
MEDITERRANEAN
JAVA SEA
ARABIAN SEA
GULF OF GUINEA GULF OF MEXICO YELLOW SEA
OTHER SEA
the eighth continent
人類 垃圾
一般垃圾
PROBLEM
74%
ISSUE 環境 Environment
永續 Sustainable
生態 Ecology
回收不等於再製造 資源回收
26%
人類製造塑膠量大
洋流系統 land 環流系統 ocean
海上垃圾
海上垃圾對環境的破壞
塑膠產物在海上自行分解時間長
塑膠產物的不環保
塑膠產物對於生態造成嚴重破壞
人類的製造如何跟生態並存
信天翁瀕臨絕種
海上垃圾造成信天翁誤食塑膠垃圾進而瀕臨絕種
海上垃圾
北太平洋垃圾渦流
STRATEGY
生態
生態破壞
收集海上垃圾
>> 減少塑膠垃圾的誤食
>> 復育信天翁
_Conclution
/////////////////////////////////////////// PROGRAM OF SCALE ///////////////////////////////////////////
////////////////////////////////////////////////// PROGRAM OF TIME LINE //////////////////////////////////////////////////
PAST 1863
INVENTED DISCOVERY
PROGRAM ALBATROSS
GARBAGE RECYCLE ECOLOGICAL RESTORATION
HUMAN
_Program
1985~1988
1990~2004
PRESENT
FUTURE
2013
PLASTIC GREAT PACIFIC GARBAGE PATCH
2100
2200
2300
2400
/////////////// 海上島鏈配置 ///////////////
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// MEAN OCEAN SURFACE CURRENT (METER/SEC) //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
主島 + 副島
穩定的島鏈pattern
0°
20°E
40°E
60°E
80°E 100°E 120°E 140°E 160°E 180°
160°W 140°W 120°W 100°W 80°W
60°W
40°W
20°W
利用經緯線的網格點 在海面上做初步的配置 再利用數位工具(GRASSHOPPER)的輔助 在依海面上風向調整每個導體單元之間的比例關係
60°N
藉此產生出最佳捕捉海上垃圾的配置
OYASHIO
40°N
ALSKA
N. PACIFIC
A.
B.
20°N KUROSHIO
0°
整體設計建立在流體力學上 受洋流的推力而產生的浮動島嶼 又為達成島嶼穩定狀態而形成島鏈 選擇[B.]洋流分流點做為試驗點
E.
C. CALIFORNIA
N. Equatorial
D.
EQUATORIAL COUNTER SOUTH EQATORIAL
20°S
PERU E. AUSTRALIA
40°S SOUTH PACIFIC
60°S
80°S
涼流
_Site
暖流
159°W
140°W
159°W
157°W
159°W
21-year Mean Ocean Surface Currents (meter/sec)
21-year Mean Ocean Surface Currents (meter/sec) 160°W 60°N
157°W
160°W 60°N
120°W
140°W
120°W
40°N
40°N
55°N 20°N
20°N
160°W 60°N
159°W 157°W
140°W
150°W
50°N
55°N
50°N
45°N
159°W
157°W
55°N
54°N
大小變化
attractor point
53°N
旋轉
attractor point
52°N 線性攔截 51°N
達到最有效的回收塑膠方式 藉由CFD的測試排列角度的不同
利用數位工具 將洋流轉變點 設置成影響漸變的節點 讓配置因流速及方向
50°N
the eighth continent
產生對應的大小 及角度變化
157°W
/////////////// 單元形態操作 /////////////// 浮力 風力 抗洋流 + 抗風
ENTRANCE [WATER+PLASTIC]
抗流體結構 MESH STRUCTURE CLASSIFICATION
為達成在海上抗風及抗洋流的穩定形態結構 研究海下的海水運動
EXIT [WATER]
表層的海水運動主要是受風力所影響
艾克曼螺旋
這樣受到風力所影響的表層海水運動 稱之為艾克曼螺旋運動
垂直向的設計
極表層的洋流主要是由風吹海面所造成，當風吹拂 海面時，水與風之間的摩擦力導致表層海水流動， 海水在流動的同時，一方面因為科氏力的影響會向 右偏約45度（南半球向左偏），另一方面摩擦力也 會帶動下一層的海水運動，然後一層帶動一層，流 速隨深度逐漸減小，流向亦隨深度增加而呈順時針 （南半球逆時針）旋轉，一直到摩擦力影響不了的 深度，使各層海水的流向形成螺旋狀的分布，即為 艾克曼螺旋（Ekman Spiral）
wind
ocean surface
ocean current
Wind force from above Coriolis e ect
the eighth continent
A.
B. 孔隙單元
單元半徑 人的使用空間 每層高度 分層數 邊數(垂直個數) 邊數(平面個數)
單元頂部半徑 單元底部半徑 對應EKMAN SPIRAL
CFD TESTING 13M/SEC
OM/SEC
SURFACE 0M
DEEP
the eighth continent
-3-
-4-
CFD TESTING -5-
-6-
-7-
-8-
-9-
-10-
////// SKIN //////
a.
a.
e. e. c.
d.
e.
h.
f. e. b.
g.
a.
b.
e. g.
e.
a.
a.
d.
e.
d. e.
e.
g.
e. f.
e.
e.
e.
h.
a.
c. e. f.
h.
b.
c.
a. a. storeroom b. albatross infirmary c. guardhouse d. ocean record room e. bedroom f. dining room g. living room h. albatross observation room
a. harbor
- ROOF PLAN -
the eighth continent
- 0M PLAN -
收集層
收集層
濾水層
分類層
-25M PLAN SCALE:1/400
-35M PLAN SCALE:1/400
-45M PLAN SCALE:1/400
-55M PLAN SCALE:1/400
the eighth continent
粉碎層
揉乾層
押出層
再生材料儲藏層
-64M PLAN SCALE:1/400
-74M PLAN SCALE:1/400
-84M PLAN SCALE:1/400
-95M PLAN SCALE:1/400
living
-5M -10M -15M -20M -25M -30M -35M -40M -45M -50M -55M -60M -65M
集中層
-70M -75M -80M -85M
揉乾層
-5M -10M -15M
-25M -30M -35M -40M -45M -50M
分類層
-55M -60M
粉碎層
-65M -70M -75M -80M
押出層
-90M
-85M -90M
-95M -100M
再生材料層
-95M -100M
-105M
-105M
-110M -115M
-110M
-120M
-125M
-125M -130M -135M
-140M
equipment
-115M
-120M -130M -135M
-140M
A
FRONT VIEW
- the eighth continent -
the eighth continent
plastic recycle factory
-20M
A’
SECTION A-A’ - the eighth continent -
skin surface spiral structure skin structure
floor
CORE
- explosion drawing -
cargo ship in
water output - detail structure ////////////////////////////////////////////////// PLASTIC RECYCLE EQUIPMENT //////////////////////////////////////////////////
recycled plastic 1皮帶輸送機 2粉碎機 3螺旋輸送機 4清洗槽
5螺旋輸送槽 6揉乾槽 7螺旋輸送機 8押出機
6 8
5 4
- flow of production -
7
163,74
121,36
606,3
3
2
1
460,51 274,54
713,38
459,58
244,56
375,95
377,28
520,19
2405,05
the eighth continent