2005/04/05
經濟部能源局
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▓撰文：陳 芃
鑽木取火開啟了人類文明的扉頁，生質能成為人類最原始的能源使用。在歷經千百年演進後，生質能今日所呈現的面貌，則是以相同的材料，採不同的方式，獲得更高品質的能源，同時也被重新定位為高科技的再生能源。
根據經濟部能源局的規劃，國內再生能源發電的裝置容量在2010年時需達到363萬瓩，2020年時達到650萬瓩，屆時再生能源發電容量將佔總發電裝置容量配比的12％。這個目標宣示了政府推動再生能源的決心，然而在實際的落實工作上，則必須靠各類型再生能源的開發與技術突破。
在各類型再生能源中，太陽能光電仍受限於成本以及轉換效率的問題，地熱則對於地理環境的要求很高。目前小水力以及風力發電是技術較為成熟的再生能源，其中風力發電將成為2020年達成12％以上目標的主要努力方向。然而在這些之外，多樣性的生質能利用，也是不能忽視的重要再生能源項目，在技術已經漸有突破的情況下，生質能可望能逐步分擔風力發電的重任。
多樣性的應用
生質能的運用在昔日較為簡單，就是單純燃燒，如使用柴薪、稻稈等做為生活需求的熱源。其後，人類開始有更高一層的利用方式，如製作木炭等，國內廣植的相思林，初始即是為製作木炭而來。
在相關技術的進步之下，以供給能量為目標的能源作物亦大幅栽種，如甘蔗、高粱、玉米等農產品，可提製酒精等燃料供給使用，目前歐盟以及美國均已有混合酒精的汽油在市面銷售。更進一步的，植物油脂已能轉換成燃油，如先進國家致力開發的生質柴油，希望以此能減緩石油的耗用速度。
另一方面，隨生活的進步，各種生物類型的廢棄物也成為生質能的利用對象，如收集畜禽的排泄物經發酵後可供發電，或者是利用垃圾掩埋場自然生成的沼氣處理發電等，均是生質能綠色生產力的展現。
選擇適合的方式
就今日的能源使用規模來說，生質能的能量密度遠較化石燃料為低，為追求更高的能源效率，生質能的應用已排除固態直接燃燒這種低能源效率、又會造成污染排放的方式，而朝向將各式資材以氣化、熱裂解、發酵、微生物分解等方法，轉換成效率更高、污染更少的綠色能源。
想要利用生質能有效的替代化石燃料，目前仍是一件難事。大規模使用生質能的前提是必須有足夠的原料來源，如採大量栽植能源作物的方式，但這需要有大面積的土地。即便美國、中國等耕地廣闊的國家，傾全力也難以達到有效提供國內能源的需求，更遑論是寸土寸金的台灣。
然而轉換一個思維，將現有的、固定產生的原料如農業廢棄物等，透過生質能的技術轉換成能源，雖然規模較小，但是衍生的利益卻相當可觀。有效的利用農業廢棄物，除了能源的產出外，尚伴隨著妥善處理廢棄物、扣抵二氧化碳排放量、增加就業機會等效益，其發展空間相當廣闊。
氣化與液化
以近日能源局核准的「稻殼氣化發電廠」計畫為例，利用稻殼經氣化後發電，透過4,000瓩的發電機組，每年約可產生3,000萬度的電力，處理6萬噸的農業廢棄物，灰燼還可成為回歸土地的肥料，並在「再生能源」創造出6,000萬的售電收入，可謂一舉多得。
將農業廢棄物經氣化後發電是較為成熟的技術，但產生的氣體卻難以儲存，必須馬上利用，同時必須將廢棄物集中應用，對於部分地區如山區等，則有一定的困難性。目前國外正積極研發的農業廢棄物處理技術是裂解液化，將各種生物性廢棄物透過熱裂解產出生物油，再做發電、甚至於添加至一般燃油的應用。
生物油是液態的產品，便於儲存與運送，消弭了氣化應用上的缺點。另一方面，國外已設計出機動性的裂解液化工廠，將其裝置於卡車上，就能直接在有農業廢棄物的地方，立即產出生物油。不過，生物油的酸性過高，黏度會隨著時間而增加，燃燒的渣質太多，所以必須經過改質方能有效應用，這部分的技術仍待突破。
創新能源產業
根據農委會推估，國內每年產出的農業廢棄物達600萬噸以上，加上國內一般廢棄物中的廚餘、落葉等生物性廢棄物，總數量達到800萬公噸以上。這些生物性的廢棄物，因為多數有其他的利用價值，所以被妥善處理的比例較一般廢棄物高，但是再利用所能創造出的效益，卻未被有效的評估。
利用生物性廢棄物提供能源，不但是廢棄物的再利用，更讓這些廢棄物創造出更高的價值。在相關技術創新能達到商業化水準時，小規模分散使用生質能，將能對再生能源的應用提供聚腋成裘之效，同時打造出全新的綠色能源產業。