【本報記者李名揚】
國際油價不斷飆高，國內各種燃料價格跟著漲不停，尋找替代能源的研究再度成為重要工作，從有機物萃取的生質能源，也一夕爆紅。
農委會農業試驗所所長林俊義表示，能源作物有柴薪、藻類、油料、澱粉類與糖料四大類，台灣著重在後兩項的研發。前年建造第一座「生質柴油示範廠」，用向日葵、大豆、油菜榨出的油，製造生質柴油；今年則開始利用甘藷的澱粉和甘蔗的蔗糖，生產可和汽油混合使用的「生質酒精」。
和農試所合作生產生質柴油的新日化公司總經理張志毓表示，食用油主成分是「三酸甘油脂」，不管是飽和脂肪酸（動物油，易凝固）或不飽和脂肪酸（植物油，不易凝固），都可用來製造生質柴油。
三酸甘油脂分子量太大，不適合做為燃料，但只要加入甲醇和適當觸媒，把三酸甘油脂的大分子切為「脂肪酸甲酯」和「甘油」，再萃取出脂肪酸甲酯，就是生質柴油。
生質柴油特性跟柴油接近，燃燒產生的熱量也相當，可用任何比例和柴油混合，不必改裝車輛引擎；且生質柴油閃火點比柴油高，沒有安全問題。
台糖研究所研究員鄭作林表示，台糖和農試所合作，用甘蔗及甘藷製造酒精。台灣主要種植食用甘藷，澱粉含量較低，若要得到酒精，就要種澱粉含量高的品種。
酒精燃燒產生的熱量比汽油少，使用純酒精能跑的里程數大約只有純汽油的2/3，而且酒精閃火點比汽油低，比較危險，所以將來會先推動在汽油中添加5%生質酒精。
昂貴 生質燃料死穴
生質柴油或酒精現階段推廣最大的困難在於價格。現在柴油1公升約21元、汽油25元，生質柴油卻要60元，只有汽油2/3效能的生質酒精可能超過40元。
生質燃料價格昂貴的原因是產量太少，新日化公司總經理張志毓指出，台灣種植大豆、向日葵、油菜等油料作物並不普遍，生質柴油原料來源不多，因此工廠無法大規模生產。
不過進入WTO後，台灣農產品因面臨進口農產品價格競爭，每年有超過20萬公頃農地必須休耕，這些土地很適合種植油料作物，因為油料作物不會消耗地力，採收後的殘枝葉是最好的綠肥。
張志毓分析，政府補助一般農地休耕每公頃45000元，種植油料作物則補助60000元，若每公頃產量2000公斤，又可收入25000元，於是1公頃變成85000元，比種一般作物多出近1倍；若原料能增加供應，估計每公升生質柴油售價可降到25元，石油價格不斷上漲，柴油價格總有超過25元的一天，到時大量使用生質柴油就水到渠成。
生質酒精比較麻煩，台糖公司研究所研究員鄭作林表示，因為現在糖價也在上漲，1公升濃度95%的酒精超過30元，生質酒精還要再加工到100%，會更貴；加上酒精易燃，加油站設備必須更新，運輸成本也比較高。
農委會農業試驗所所長林俊義則指出，添加酒精的車輛必須增設防火系統，而且酒精有腐蝕性，車輛的燃料系統也得使用不?鋼，因此汽車售價勢必提高；所以現階段看起來還不是太好用的替代燃油。
巴西 20年省1.4兆
盛產甘蔗的巴西是全世界用酒精能源最多的國家，農委會農業試驗所所長林俊義表示，巴西早在1931年，就規定汽油必須添加2~5%的無水酒精；現在已有多家汽車公司推出「汽油、酒精雙燃料車」，就是可添加任意比例的汽油和酒精混合燃料，也可單獨使用汽油或酒精，新掛牌車輛有3/4都是這種。
巴西推廣酒精汽車，20多年來共節省了465億美元（約台幣1兆4880億）購買石油費用，且他們的甘蔗種植、酒精生產和酒精利用技術，都領先全球；近年來則因甘蔗短缺，開始研究甜高粱生產酒精。
美國則是以玉米、甜高粱做為製造酒精主要原料，2003年美國國會立法要求未來10年內，每年必須在汽油中添加190億公升的玉米酒精；歐盟則在1993年要求成員國在汽油中添加5%酒精；澳洲利用甘蔗、小麥、玉米，還可用木材加工副產品來生產酒精。
除上述先進國家外，林俊義說，其他如南非、泰國、菲律賓、蘇丹、肯亞、多明尼加、牙買加等國，也都積極發展生質酒精。
生質柴油是歐盟最先大力推動，以義大利、法國、德國為主，1997 年全球生質柴油產量約70萬噸，其中58萬噸是歐盟所生產；林俊義表示，目前法國的生質柴油約可替代該國5%的石化柴油，義大利有19個都市的公車從1991年就開始使用生質柴油，德國則是在1996年時，全國就有500個生質柴油加油站。
生質能源哪好？ 燃燒不會增CO2
燃燒柴油、汽油會產生二氧化碳，燃燒生質柴油、生質酒精一樣會產生二氧化碳，何以後者會比前者環保？
農委會農業試驗所所長林俊義表示，生質柴油或酒精是來自農作物，農作物在生長過程，是行光合作用、吸收二氧化碳，燃燒雖放出二氧化碳，但沒有增加二氧化碳總排放量。
此外，燃燒柴汽油，會製造有毒的氮化物和硫化物，但生質柴油、酒精，只產生二氧化碳和一氧化碳，幾乎沒有氮化物和硫化物；若在汽油車中混用生質酒精，一氧化碳排放量也可減少1到2成。
生質柴油的副產品是甘油，包括化妝品、醫療用品、牙膏、止咳糖漿的生產都用得上。
考生大補帖》醣類、烷類結構 要記熟
化學補教老師劉哲生指出，替代能源是現在熱門話題，高一基礎化學「生活中能源」也有教包括生質能在內的各種能源，所以大學學測、指考都可能出題；另外醣類的分類、石油提煉和酒精、汽油的燃燒，也是可能考題。
劉哲生表示，生質能最可能在學測中以「閱讀題」形式出現，石油分餾也是重要考題，要知道分餾時分子量最小的石油氣（家用瓦斯）是從最上面出口流出、分子量最大的殘餘物瀝青則留在最下層。
劉哲生說，高三化學聚合物教各種醣類結構體，會在指考出現，醣類主要分為單醣（葡萄糖、果糖、半乳糖）、雙醣（蔗糖、麥芽糖、乳糖）及多醣（澱粉、纖維素），這種考題偏重記憶，一定要會背。
酒精和汽油的燃燒則可能考化學反應式，主要是根據碳（C）和氫（H）的數量，計算燃燒後會得到多少二氧化碳（CO2）和水（H2O）；劉哲生指出，酒精是乙醇（C2H5OH），汽油則是6個C到12個C的各種烷類混合物，考試時可能任選1種來出，學生一定要知道烷類結構的基本規則。
【2006/03/24 聯合報】
沒有留言:
張貼留言