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點「食」成金的綠色原油──生質柴油示範廠

2004/12/05 經濟部能源局 點閱人次: 367

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▓整輯:謝惠子 ▓圖片提供:台灣新日化公司

國內積極投入生質能各項技術開發與推廣工作,目前已獲得初步成果。繼今年6月全國第一座「固態衍生燃料製造廠」於花蓮縣豐濱鄉啟用後,更於10月初在嘉義縣民雄工業區舉行全國首座「生質柴油示範廠」之啟用典禮。該座示範廠每年生質柴油最大產量約3,000噸,主要以廢食用油做為原料,產品可提供一般柴油車輛及農機具使用,也將再生能源之潔淨利用推向另一里程碑。

生質柴油在歐美日國家已發展多年,歐洲主要以菜籽油為原料,美國以大豆油為原料,日本則以廢食用油為原料,轉製成生質柴油,分別於都會地區之公共汽車、計程車或是環境敏感地區(如國家公園)之交通運輸工具上推廣應用。

目前生質柴油全世界年產量已超過250萬噸,其中歐洲佔80%以上,而德國是生質柴油發展最出色的國家,年產能超過110萬噸,美國在2002年則有超過8千萬加崙的產值。另外,在生質柴油使用量高的國家皆有獎勵措施,如德國對生質柴油免課燃料貨物稅,使得生質柴油的售價甚至略低於化石柴油,以此鼓勵消費者使用,進而提高使用量。

綠色原油,純淨減廢

生質柴油為脂肪酸甲基酯,是由植物油脂或動物脂肪與甲醇在強鹼催化下進行轉酯化而成,屬於再生能源的一種,具有生物可分解和無毒等特性。該物質可以任意比例與化石柴油調和使用,做為柴油動力引擎的燃料,其使用方式通常有兩種,一種是添加20%的生質柴油於化石柴油中(B20),另一種則是完全取代,即使用純生質柴油(B100)。

據海洋大學林成原教授於柴油引擎的模擬測驗中顯示,生質柴油所排放之硫化物、一氧化碳、黑煙、聚芳香烴化合物等均較化石柴油為低;另就燃油耗油率而言,由於生質柴油在19個碳分子之外還有二個氧分子,得以稀釋熱值,進而使得黑煙排放較少。生質柴油的燃燒特性與化石柴油相近,可直接取代化石柴油做為柴油引擎的燃料而不需對引擎進行調整,並有效改善柴油引擎的廢氣排放品質,是一種結合再生能源與減低污染的能源。同時因其閃火點較化石柴油高,因而運送與儲存的安全性較高。因此,生質柴油不僅可以降低油耗、節省能源,相較於傳統原油煉製而成的化石柴油,更可降低排放廢氣中各項污染物的產生,堪稱是更潔淨、更永續,對環境亦更友善的「綠色原油」。

投石問路,營造未來

目前台灣地區消耗之動物油脂及蔬菜油一年約77萬噸,估計每年具有生產近8.5萬噸生質柴油之潛力,約為7.9萬公秉油當量,相當於每年減少22.5萬噸二氧化碳排放量。若能加以推廣利用,不僅有助於解決廢食用油回收處理之問題,亦可保障一般消費者免除回鍋油對於身體健康之困擾。

國內日前由台灣新日化公司在工研院能資所的技術輔導下,於嘉義縣民雄工業區設置全國第一座「生質柴油示範廠」。台灣新日化公司係利用油脂及其衍生物如脂肪醇做為原料,並採用鹼製程方式,以甲醇在鹼催化劑的作用下與動植物油(三酸甘油脂)進行酯交換反應,產生脂肪酸甲基酯(即為生質柴油)及甘油,再將脂肪酸甲基酯中和水洗純化處理,即成為可替代化石柴油之生質柴油,預計年產量可達3,000噸。值得一提的是,在示範廠啟用當日,還特別利用二部堆高機進行排氣對比,讓與會來賓觀察該廠自製的B100生質柴油與化石柴油兩者間排放黑煙量之差異,使人留下潔淨能源的深刻印象。 <插入圖:生質柴油製造流程圖>

此示範廠主要功能為產製生質柴油提供道路測試用,亦供應給有使用意願者,同時希望能夠吸引更多產業投入相關生產,讓生質柴油更快普及。以目前而言,生質柴油的生產成本仍高於化石柴油,在初期的用量也不大,但未來隨著生質柴油市場的成長,將可以發展相關能源作物栽種,不但可解決農地廢耕之問題,並可增加能源自給率。

拉近距離,推促成長

生質柴油示範廠年產量雖僅3,000噸,相對於國內以百萬噸計算之年需求量係微乎其微,其在短期內的生產成本亦高於化石柴油,但在未來仍需朝擴大產能及降低成本的方向進行,當與傳統化石燃料價格愈接近時,使用者自然就會增加。

另外,就自由市場機制而言,固然生質柴油仍無法與傳統化石燃料競爭,但就潔淨能源、資源回收與永續能源供應的角度觀之,實有其重要性。因為生質柴油不僅解決了廢食用油處理問題,也可增加農村的發展機會,對能源幾乎完全仰賴進口的我國更是提供極大助益,所以在生質柴油成本仍高的階段,政府除採獎勵與補助措施之外,相對減稅、加強廢氣排放取締、將休耕補助辦法與植物油生產結合,皆為加速推廣生質柴油之政策,亦為台灣永續發展建立了良好基礎。(感謝台灣新日化公司李唐博士提供參考資料)

圖1:生質柴油製造流程圖


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