本期目錄前期目錄發刊詞訂閱取消電子報 │

 

廢物變"黃金"─生質柴油之介紹

 (文:東吳大學企管系 郭芊慧)

 

生質柴油又稱為生物柴油(Biodiesel),泛指由生物產生之有機物質(包括能源作物、農工廢棄物等)經轉化技術產生可供利用的能源,其中包括:生質柴油、酒精汽油、沼氣及廢棄物衍生燃料(RDF)。

 

生質柴油運用的原理及化學反應

從原理上說,未經加工的植物油只能在柴油發動機裡短期直接使用。這是由於植物油含有飽和度不同的物質而會使柴油發動機上的潤滑油發生聚合。而且植物油和柴油分子結構不同,這也可能造成霧化不良、燃燒不完全、噴嘴堵塞等問題。

 

生質柴油最普遍的製備方法是酯交換反應。由植物油和脂肪中佔主要成分的甘油三酯與醇(一般是甲醇)在催化劑存在下反應,生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化學性質與柴油非常相近甚至更好。

 

 發展生質能源之重要性 

其主要的目有下列兩點:

1. 能源,降低進口之需求,降低對國外原油的依賴。

2. 二氧化碳之排放量,降低溫室效應所引起的全球暖化。 

 

植物油或廢食用油脂,經轉化技術後所產生之酯類,直接使用或混合柴油使用作為燃料者。生物柴油一般不是直接作為燃料使用;而是與普通柴油混合使用。一個公認的經驗值是調和20%生物柴油 (B20)。生質柴油另一個環保優勢,是其可降低引擎廢氣排放。生質柴油幾乎沒有含硫化物,排放的廢氣自然也沒有硫化物。研究顯示如果用20%生質柴油的比例混合的話,柴油引擎NOx排放會增加2%,但微粒排放會降低12%,碳氫化合物排放會降低20%,一氧化碳的排放會降低12%。

 

一般認為,生質柴油的優點在於可以減少一氧化碳等廢物的排放量,而且運輸也比普通柴油安全。除了可直接替代傳統柴油或混合傳統柴油使用,且生質柴油儲存安全性高。更具環境友善性及污染排放低,包含黑煙少,味道較佳等友善環境的特性;其他優點上,如具能源經濟上正面效應,兼具休閒遊憩功能。

 

各國生質能源利用狀況

各國之生質柴油的原料取用大致跟該國所處的地理環境、氣候及文化有關,如泰國利用棕櫚樹做為生質能源之材料,不但因為氣候因素,更因為植物特性等適合發展為生質柴油之因素;日本地 狹人稠,土地十分珍貴,故較不合適發展植物性的生質柴油,故將廢棄食用油再進行利用,此舉不但減少廢棄油的數量,更可達到廢物利用,友善環境,環境保育之目的。

 

國內生質柴油之發展 

1. 發展目的:

    增加自產能源、充分利用休耕之農地及擴大使用綠色潔淨能源。

2. 發展目標:

    推廣生質柴油2010年10萬公秉,2020年15萬公秉。

3. 發展措施:

•環保署─93年底開始補助13個縣市進行道路試行,車輛總數780輛以上。使用生質柴油約1300公秉/年。

•農委會─進行能源作物生產體系及環境效益評估:94年擇定宜蘭三星、雲林、古坑、台南學甲共90公頃休耕地種植能源作物。

•環保署─95年度擴大為2000公頃,並於3/6完成第一期作800公頃之農工合作簽約。

•經濟部─90年施行「酒精汽油與生質柴油及廢棄物回收產生石油等再生能源生產業產銷管理辦法」。委託工研院進行技術研發,並於93年技術移轉台灣新日化公司,建立以廢食用油為原料,產能3,000公秉/年工廠。

•經濟部─94年10月召開「研商推動生質柴油具體行動方案(草案)」會議,規劃建立跨部會之生質柴油產銷合作機制。

 

此圖為我國生質柴油具體推行方案的示意圖,
圖中清楚歸納出我國生質柴油推廣的方向及未來發展重點。

 

生質柴油衍生相關的議題─道德與環保之爭議

尤其是在今日世界地球人口以等比級數增加,但糧食卻是呈現遞減的情形,已開發國家利用糧食作物作為生質能源之原料,導致未開發國家糧食缺乏的問題更為嚴重。生 質柴油的大量使用會讓許多原本生產食品的農地改種植經濟作物,很可能造成糧價上漲,威脅貧窮人口。

 

生質柴油為現今鼓吹的環境保育及友善環境的目標之一,但是不可否認的事,生質柴油為一項新興的科技,在就與發展的技術與能力方面仍有許多需要克服的因素,如因地理位置導致的氣候因素,在高緯度、氣溫低的地區,使用生質柴油是相當不方便的,因為生質柴油的油性不 利於溫度變化大的地區,在低溫的環境下更會使得油性產生質變;再者,生質柴油的使用並不是十分普及,這項科技尚未大量開發使用,還處於研究推廣階段,所以生產成本頗高,對於一般消費者而言,價錢是十分現實面的考量。 

 

參考資料

經濟部能源局 http://www.moeaboe.gov.tw/

生質柴油、生質能源資訊網 http://www.twoil.com.tw/front/bin/home.phtml

 

相關網站連結

中華生質能學會 http://www.besc.org.tw/