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廢食用油變身航空燃油 成大團隊獲吳大猷紀念獎

2018/12/04 |採訪撰文:謝宇程(特約撰稿人) 點閱人次: 232

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成功大學研發廢油再製為航空燃油,獲科技部吳大猷獎
圖片來源/Pixabay (CC0)

近年來溫室效應日益嚴重,全世界的科學家都積極尋找新方法,用再生能源替代化石燃料。回收食用油取代汽車燃油的技術已相當成熟,在許多地區廣泛應用,但卻還未能取代航空燃油。這個瓶頸,在成功大學航空太空工程學系王偉成助理教授團隊多年努力下,已有重大突破。


利用廢油再製航空燃油 技術門檻高

隨著跨國商務與貿易日益頻繁,航空業規模也不斷成長。2017年,全球航空業服務了超過 41 億人次,排放了將近8億6千萬噸的二氧化碳,大約佔全部人類碳排放的 2%,在交通部門排放量之中佔了 12%,這是一個不可忽視的碳排來源。

近年來,科學界嘗試將廢棄食用油(例如速食店炸過薯條的油)再製成航空燃油。「廢棄食用油處理本來就是個問題,如果可以轉化運用於交通,減少廢油的拋棄及化石燃料的使用,一舉多得。」王偉成助理教授指出:「科學界也發現,如果在航空燃油中加入回收食用油轉化油品,將可以減少硫化物、氮氧化物、懸浮微粒等污染物,可兼顧經濟與環保。」

雖然將廢棄食用油加工成為汽機車使用的油料,並不是很困難的技術,在歐、美、亞洲國家也都廣泛採用,但用以製造航空燃油卻有相當高的技術門檻。原因在於,航空燃油必須在氣溫極低的高空中不可凝固,也不能在飛機油槽中結膠,否則將造成堵塞油路等負面效應。

王偉成助理教授說:「航空用的燃油,與汽機車燃油不能混為一談,前者門檻高得多。航空燃油的凝固點一定要低於 -40°C,閃火點也要高於 38°C;汽機車用的油料並不需符合這樣的要求,當然無法用於航空燃料。」


廢油上天,指日可待

將廢棄食用油製成航空燃油的方法,大致上是將氫氣與油料利用催化劑產生化合。王偉成助理教授多年來投入研究,找尋最佳觸媒,使化學反應氫氣的耗費量減到最少,同時增加反應比例、提高產量。

「觸媒的選擇是大學問,需要符合幾個條件:價格愈低愈好、愈耐用愈好、可再生更好。經過這幾年的研究,我們的技術已經愈來愈接近商業化的需求。」王偉成助理教授告訴我們:「以產品而言,我們所產製的油料,摻配傳統化石燃油後,在點火延遲、十六烷值、凝固點與閃火點等等燃燒特性上,已接近航空用油的品質。」

也因為這些研究進展與突破,王偉成助理教授及其團隊得到了 2017 年科技部吳大猷先生紀念獎。

在受訪時,王偉成助理教授指出:「未來還有諸多難關有待克服,例如廢食用油的回收鏈需要建立,才能確保原料的質與量的穩定。此外,我們仍在優化催化劑,減少耗用量、提高再生性,讓製造成本更低。」

目前為止,以回收油製成航空燃油,價格上無法低於化石燃油,但王偉成助理教授對廢棄食用油轉用航空燃油仍抱有相當樂觀的看法:「航空業面對的是國際接軌的市場,而世界趨勢就是將生質能源用於航空業。因此,如美國、歐盟、日本等許多政府都積極投入、制定政策。台灣的政府也不會例外的。」

成功大學研發廢油再製為航空燃油,獲科技部吳大猷獎
圖片提供/成功大學王偉成助理教授

〈補充資料〉

點火延遲:在點火延遲時間及燃燒特性上,十六烷值越低則點火延遲的時間越長。(詳細參考

十六烷值:十六烷值(英語:Cetane number)是一種表示柴油易燃性的方法,數值越高表示越容易燃燒。(詳細參考

凝固點:物質由液體變為固體時的溫度稱為凝固點。(詳細參考

閃火點:可燃物質在某個溫度或某個溫度以上,不需外來火源即可發火,此最低溫度即為閃火點。(詳細參考


關鍵字:再生能源,廢油回收,航空燃油

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