生質燃料是什麼？
它是解藥？是歧途？還是？
美國的玉米田。
什麼是生質燃料？
以作物、農廢料、或者其他生物等生質能組成，經過轉化、提煉等程序所得到的燃料，即為所謂的生質燃料。關於生質燃料的研究正如火如荼地進行著。生質燃料依使用之原料來源，可分為四代：
第一代：完全使用糧食作物所生產的生質酒精、生質油料，如美國愛荷華州的玉米酒精。
第二代：使用如稻梗、玉米梗等含有大量木質纖維素且非糧食作物之農廢料。是目前最被看好的類型。
第三代：以微藻為主原料，提煉藻類乙醇。
第四代：以基因重組生物大量捕捉空氣中的二氧化碳，進而轉換成燃料。離實際應用還有很長一段距離。
為什麼人們對生質燃料抱有如此大的期待？
目前人類最主要的燃料來源：石化燃料（如石油、煤炭、天然氣），是來自於數百萬年前海底、湖底等地層內部，由大量浮游植物和浮遊動物或者大型有機物殘骸經過厭氧分解而形成的。石化燃料形成的過程需要非常長久的時間。也就是說，隨著逐年的消耗，它們隨時有被耗盡的可能性。
再者，在溫室效應漸趨嚴重的情況下，大量燃燒石化燃料，等於是將數百萬年前被「封存」的碳再釋放回大氣中，加速溫室效應。因此人們越來越渴望能夠找到良好的替代能源，以取代使用石化燃料。
相較於百萬年為一單位的石化燃料的生產，生質燃料的生產週期遠較石化燃料短上許多（以現在最廣泛使用的玉米而言，一年可達二作）。而且，在種植生質作物的同時，植物會透過光合作用對空氣中的碳進行碳封存，如此一來，在最理想的情況下，生質作物所封存的碳含量，和成為燃料後所釋出的碳含量將彼此抵消，達到「零碳排放」的最終目標。況且生質燃料燃燒後的產物也較石化燃料更為乾淨。
然而這些都只是純理論，是最理想的假設。
《給未來總統的能源課》：
在這本書中，提到了許多生質燃料的弊病，以及生質燃料是否真的能夠稱為生質燃料，亦或只能稱之為「偽生質燃料」。
最顯而易見的是，生產第一代生質作物時，會發生搶奪糧食資源的問題。
2004年，由於大量玉米轉作能源作物用途，已經造成全球對穀物及糖類的需求增加了一倍，連泰國都以樹薯取代了其他的作物，因為中國需要樹薯來製造乙醇 (Timothy. 2011)。
另外、在進行大規模玉米耕種時，肥料、器械、農藥等使用卻反而製造出比玉米所固定的碳量還要更多的二氧化碳與溫室氣體，如此一來，零碳排放就只是虛有其表。
而且生質作物的栽種需要非常廣闊的土地，過量的土地需求同樣會造成森林開發與環境破壞。根據研究顯示，二氧化碳排放增加的第三大原因為森林被砍伐。而為了供應美國的酒精市場，巴西預計剷平1.5億公頃的雨林來種甘蔗，面積相當於41個台灣大小；且其他有類似計劃的國家也有相同的打算，這將造成另一場生態平衡破壞的問題。
圖片資料來源：國家地理雜誌：餵飽全世界（巴西畜牧業的真相）
綜合以上，生質能源固然有它的好處，然而第一代生質燃料顯然並不是長久之計。沒有人有餘力負擔雙倍的耕地和資源同時應付糧食危機與能源需求。
就目前的發展看來，最值得期待的似乎是第二代生質燃料（以纖維素為主原料）或者第三代生質作物：藻類乙醇。好消息是，目前已有多國陸續開發出了多種酵素，這些酵素能夠順利在動物體外運作，分解纖維素成為糖類或酒精。下一步所寄望的便是提高能量轉換效率、最後終能達到商業化使用。
參考文獻：
李名揚。2012。發掘天然氣。科學人雜誌。119期。
周英隆。2008。談農業生質能源與減碳效果。行政院農委會《農政與農情》。194期。
楊奕農。2008。美國與主要國家生質燃油發展現況與政策。行政院農委會《農政與農情》。189期。
溫祖康。2007。生質能源發展現況與我國推動能源作物之探討。行政院農委會《農政與農情》。186期。
陳芃。2008。二代生質技術上路—以纖維素產製生質燃料。經濟部能源局《能源報導》。112：12-16。
Richard A. Muller。2014。替代能源13：生質燃料。給未來總統的能源課。225-232。臺北。漫遊者文化出版社。
An Information Guide on Pursuing Biomass Energy Opportunities and Technologies in British Columbia 2008. ENVINT Consulting . 2008 : 74-76.
Science Daily. Fossil fuel. http://www.sciencedaily.com/articles/f/fossil_fuel.htm (Last accessed 30 September 2014).
Westcott, Paul C 2007. U.S、Ethanol Issues and Developments、 ERS Workshop: Global Biofuel Developments: Modeling the Effects on Agriculture. http://www.farmfoundation.org/projects/07-27GlobalBiofuel Developments.html (last accessed 29 September 2014).
International Energy Agency 2014. Clean energy technologies. http://www.iea.org/topics/cleanenergytechnologies/ (last accessed 1 October 2014).
沒有留言:
張貼留言