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玉米田裡有黃金——談生質酒精燃料

2003/02/05 經濟部能源局 點閱人次: 1182

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▓撰文:何秀玲

六萬年前出現的玉米,是影響人類歷史的重要作物,玉米不僅是提供果腹的食糧,也是蓄養牲畜的飼料,而在玉米桿、葉乾燥後,更成為農業社會中的主要燃料,是生活中重要的能源。而在今日,玉米的功用已更上層樓,成為再生能源的要角之一。

地球石油枯竭的情況如同緊箍咒般,緊緊的套在現代人的頭上,而因使用石油所產生的溫室氣體,更是全球一致亟欲消減的公敵。然而,世界對於石油的需求量,仍然節節上升,以今日的成長速率對照於新能源技術的開發情況,未來世界能源的遠景,實在不能用「樂觀」兩字來形容。

在此情況下,能有效協助降低石油消耗,減緩使用速率的輔助性能源,是為新能源技術爭取更多時間的重點;如果能對於環境污染、抑制溫室氣體有所幫助,那將會是目前最適切的選擇。此時,玉米即被視為輔助能源的新希望。

齊心使用生質燃料

玉米在能源界所扮演的角色,主要是製成乙醇(俗稱酒精),進而添加在汽油等燃料中,降低原油的消耗量,同時減少二氧化碳的排放,緩和溫室效應對環境、氣候帶來的衝擊。這個想法其實起源很早,巴西為世界勵行酒精燃料的濫觴,80年代時,為減少對進口原油的依靠,巴西政府即靠國內盛產的玉米、甘蔗等作物,強力推行使用酒精燃料的政策,後因酒精引擎的效率不佳等因素,慢慢的沈寂下來,但近日又開始恢復對於酒精燃料的研發與使用。

在美國,代號E10(由10%酒精混合90%無鉛汽油),以及代號E85(由85%酒精混合15%無鉛汽油)的燃料,已經開始販售,消費者可以自由選擇。由玉米發酵所得的酒精,是生質能的一種,美國是全球最大的玉米生產國,也是最大的酒精生產國,也因如此,部份美國國會議員,極力推動以酒精降低原油使用量的方案,希望能在2016年前,在所有車用燃料中加入4%的酒精,降低美國對於進口原油的倚賴。

有鑑於溫室效應的嚴重性,歐盟亦開始認真思考生質能源(Biomass)計劃。這個計畫主要內容中,規定所屬各會員國,自2005年起,應該保障生質燃料的生產和利用,達到總能源量需求的2%,並在2010年前成長到5.75%。其中主要的做法,就是在2009年開始,規定各煉油廠所生產的燃料,均必須加入1%的酒精。

金色果實魅力無窮

從上述的例子可以看出,在潮流所趨下,酒精頓時成為未來替代燃料的主流;而在產製酒精方面,玉米亦是最好的原料,因為用糖(甘蔗)生產的成本太高。玉米在世界上被廣泛培育,栽植面積大,而用以生產酒精的效率高,根據估計,1英斗(25.4公斤)的玉米,約可生產2.5至3加侖(1美制加侖等於3.79公升)的酒精;而在盛產玉米的美國中西部,1英斗玉米的售價,甚至於低過1加侖的汽油。

但是將玉米轉換成為酒精的成本,仍無法與大量煉製的低成本汽油競爭,根據歐盟的粗估,混入酒精的生質燃料,在沒有補貼、減免的情況下,售價將比傳統的汽油高出5%以上。所以欲推動生質燃料,仍然必須透過相關機制的設計,包括農業、能源、交通等方面,與酒精製造技術的更上層樓。

在技術部份,善用玉米使其發揮新功用,是另一個發展的方向。昔日玉米主要的用途是製造澱粉、飼料等農業加工,今日運用生化技術加以研究,玉米可以製造的工業產品有200多項,達4,000餘種。同時,玉米的利用率幾乎是百分之百,生產酒精的過程中會產生二氧化碳,可將其回收再製成乾冰等其他用途,固體廢料可用於飼料,液體廢料則能產生沼氣再利用,玉米可說是土地上生長的石油。

高產量國家的啟動

在玉米生產的方面,去年世界玉米的總產量約為6.1億公噸,其中美國就佔約40%,達到2.41億噸;其次為中國大陸,有1.15億噸;第三名是巴西,0.41億噸。在玉米的生長條件中,水分是最重要的因素,美國中西部的土壤與氣候適合,所以一直都能保持全球第一的優勢。

在上述的生產玉米的三大國,均著重於玉米的研究與利用,除上文所述的巴西與美國外,中國大陸亦積極展開相關作為。目前中國大陸的原油消耗量僅次於美國,在成為石油淨進口國後,對於生質燃料的推動更不遺餘力,在東北的吉林等地區,已開始使用含10%生質燃料的車用燃料,並進一步的擴大推行當中。

由金黃色的農作,轉變成為動力的來源,玉米對未來的能源使用,雖然不會產生革命性的轉變,但卻是一項技術成熟的輔助能源。添加酒精的生質燃料,實際使用對於環境造成的影響,各界評估多有不同,但是對於不再增加二氧化碳的排放,的確能有正面的貢獻。也許不久的將來,車輛油箱裡頭的燃料,大部份就來自廣大的玉米田裡!


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