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『環保資訊』月刊第143期

發展生質柴油產業的困境與出路

發展生質柴油產業的困境與出路

   

林成原

 國立臺灣海洋大學輪機工程學系

教授

 

摘要

使用各種生質物例如動、植物油脂所製造的生質柴油可取代石化柴油作為引擎或鍋爐燃料,且具有可再生、燃燒效率高、排氣污染低、潤滑性佳、低碳等優點,是深具潛力的新興燃料選擇。本文探討全球尤其是我國於發展生質柴油產業過程中所遇到的困境,並探討可能的解決方案或出路,包括選用非糧食作物的料源、研發新一代的生質柴油製造技術、建立生質柴油的品質保證制度、提高生質柴油摻配石化柴油的比例以增加生產量、開發副產品甘油的產值等。另外,我國的農林與耕地資源有限,可藉由積極開發能源作物的栽培科技及先進的生質柴油製造技術,並將技術轉移給國內外廠商,以建立我國成為全球生質柴油相關技術的主要開發與輸出國。

關鍵詞生質柴油、再生能源、環保效益、料源供應。

一、前言

生質柴油(biodiesel)是可再生的替代性清潔燃料,具有分散能源供給、減少對石化能源的依賴、降低石油進口量、促進農業發展、提升產業經濟等優點,而且生質柴油可用0100%的添加比例取代石化柴油,達到減少排氣尤其是有毒氣體的污染量,並降低溫室效應氣體排放的目的,特別適合使用於封閉空間或環境敏感地區,例如國家公園、古蹟建築區、採礦區內部等。歐盟及美國基於對環境保護或多元化能源供給的考量,積極推動生質柴油的生產及使用,尤其在歐盟的德、義、法等國家成長最迅速。我國自2004年開始有生質柴油產業投入生產,在政府政策的引導及獎勵下,至目前為止已有10家生質柴油業者經申請取得經濟部能源局的生質柴油生產許可與環保署車用柴油許可。至2008年開始強制使用添加1%生質柴油的超級柴油(或稱B1超級柴油),在生質柴油的推動使用上已取得初步的進展。

相對於世界上生質柴油使用量較大的歐盟及美國,我國在推動生質柴油工作方面碰到一些困境,亟思尋求解決方案。例如,作為生質柴油生產料源的植物油種植面積與產量不大、生質柴油的生產規模過小、政府對於生質柴油的推動政策例如稅賦補貼措施不夠明確等方面,這些現況都會影響生質柴油的未來發展前景,甚至引發我國是否適合推動生質柴油的思考。這些生質柴油相關的議題應該是關心環保及能源人士的共同關切。本文擬就這些議題進行探討,以提供產官學研各界參酌的依據。

研發生質柴油的製程

生質柴油是將動、植物油脂經過化學裂解或轉化程序所產生的長鏈脂肪酸的單烷基酯。雖然已發展出可生產生質柴油的不同製程,例如胺化法、觸媒裂解法、轉酯化法等,目前仍以轉酯化法最常被使用於大量生產。尤其是使用強鹼觸媒的轉酯化製程,可使用甲醇鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀作為催化劑混合甲醇後與動、植物油脂的原料油進行轉酯化,產出脂肪甲基酯(fatty acid methyl esters,簡稱FAME)及甘油(glycerin)FAME就是習稱的生質柴油。轉酯化後的生質柴油與甘油一般都含有不等的雜質,需再經過過濾、蒸餾、調質等程序,才成為工業產品。

動、植物油脂雖然也可以直接作為引擎的燃料,但這些油脂的分子量大,一般較黏稠,引擎經過長期運轉後容易產生積碳、潤滑油膠化、活塞環黏卡及其他引擎故障題,因此建議需先將其進行轉酯化製程,轉化為與一般石化柴油的燃料性質相近的生質柴油。太陽能與化學能儲存於包括動、植物油脂或微生物藻類等各種生物體內,這些生質能是地球上重要的能量及動力來源,都有轉化為生質柴油的潛力,也容許使用不同的製程以製造出生質柴油。但無論使用何種製程或料源,重要的是所製造出來的生質柴油需符合性質規範(biodiesel specifications)。目前全球生質柴油市場有二種最常被採用的生質柴油規範:美國的ASTM D6751及歐盟的EN 14214。我國於2007年制訂通過CNS 15072生質柴油規範,是以EN 14214為範本。

各種先進的生質柴油製程正在發展中,以期達到提升化學轉化速率、縮短化學反應時間、降低生產成本、改善生質柴油的燃料性質等目的。例如使用超音波或超臨界應製程取代傳統的機械均質攪拌,提高油脂、甲醇及觸媒等反應物的混合效率。不過上述這些先進製程仍脫離不了以轉酯化為核心的反應步驟。

三、生質柴油的環保效益

生質柴油比石化柴油約多含10 wt.%的氧量,但同時少10 wt.%的碳成份。相對於石化柴油,生質柴油是一種低碳燃料,較多的氧含量可促進其燃燒反應,因此燃燒較完全,較少一氧化碳、黑煙、碳粒子由車輛的尾氣排放出來。但相對地生質柴油的熱值較低,每單位質量的生質柴油比石化柴油約減少12.5%的熱量,經由燃燒所釋放出來的引擎馬力也同樣較石化柴油小。

一般生質柴油不含多環芳香烴(PAH)、硝基多環芳香烴(nPAH)及硫成份,因此這些成份經過燃燒過程所產生的污染物也大為減少。根據美國環保署評估,一般柴油車使用100%生質柴油(即B100)可減少之排氣污染量,如表1 [1]所示,B20柴油(即20%生質柴油摻配80%石化柴油)的排氣污染減量大約是B100生質柴油的20%。車輛使用B100生質柴油的氮氧化物(NOX)排放量雖然大約增加10%,但若使用於鍋爐或加熱設備則因與引擎是進行不同的燃燒過程,其NOX排放量反而是隨生質柴油添加比例的增加而降低,大約每添加1%生質柴油,約降低1%的NOX排放量[2-3]。

交通運輸是溫室效應氣體二氧化碳(CO2)的重要來源之一,植物吸收車輛排氣中的二氧化碳與陽光進行光合作用而成長,至製造出植物油,再用來生產生質柴油的整個過程是封閉的碳循環,因此使用生質柴油以取代石化柴油作為燃料可大幅減少二氧化碳的排放量。另外,生質柴油也是性質優良的溶劑與潤滑劑,添加1~2%生質柴油的超級柴油即可明顯改善其油品的潤滑性,因此有效減少對於噴射幫浦、噴嘴、活塞環等運轉機件的磨耗,而延長機器使用壽命。

由於生質柴油使用動、植物油脂等生質物為原料,在長期使用或儲存後,或在高溫高壓的作業環境,油品成份容易因變質而劣化,導致生質柴油的酸價及黏度提高,並產生黏膠及沉澱物等物質,不僅影響其作為燃料的品質,甚至可能危害車輛的行車安全。為提高生質柴油儲存時的氧化穩定性(oxidative stability)或高溫環境下的熱穩定性(thermal stability),常見添加適當的天然或合成的抗氧化劑(antioxidant)作為改善,調整油品的儲存環境也是有效途徑之一。另外,與石化柴油相比,生質柴油的低溫流動特性較差,極容易在低溫的環境下凝固或不能流動,尤其是以動物油酯、棕櫚油、椰子油等飽和脂肪酸含量較高的原料所製造的生質柴油,可用添加抗凍劑或摻配低冷濾點的煤油(kerosene)等方式改善。

四、全球生質柴油產業的發展概況

2008年全球生質柴油產量約達1,108.8萬公噸,約較2007年成長24 %,產值約有572億美元[4]。歐盟(European Union)是全球推動生質柴油最早也是最成功的地區,其生質柴油的產量及使用量均居第一位,遙遙領先第二名的美國。根據European Biodiesel Board (EBB) 的統計資料[5],在2008年EU會員國共276家廠家全年的生質柴油產量達775.5萬公噸,約佔全球生質柴油產量的7成,較2007年的產量增加35.7 %,是2004年產量(224.6萬公噸)的3.45倍,產量增加相當快速。歐盟27個會員國(EU27)前六大生質柴油產量的國家整理於表2。另外,根據推估在2009年歐盟27個會員國的生質柴油總產能(biodiesel production capacity)已達2,090.9萬公噸,代表歐盟仍存在不小的生產潛力尚未發揮,表3所列為2009年EU27中前六大生質柴油產能國家。2008年德國仍維持為生質柴油產量最多的國家,年產281.9萬公噸,領先法國及義大利的181.5萬公噸及59.5萬公噸。歐盟根據2003/30/EG指令推動生質燃料,規定於2005年底前再生燃料需占運輸燃料的2%以上,至2010年底前需達5.75%。另外,在生質柴油添加入柴油的比例規劃逐步提高由6%至2020年的20%,以增加生質柴油的使用量。

由於植物料源的考量,歐盟在生質燃料的發展重點放在生質柴油,主要使用油菜籽油為料源,大豆、棕櫚油及回收的動植物油脂也是製造生質柴油的原料來源。利用燃料稅、貨物稅的減免措施,使生質柴油每公升的價格可低於石化柴油,支持生質柴油在歐盟的德、法、義等國家的迅速發展,另外鼓勵或補貼於休耕地種植非食用性油菜籽等產油作物,大車廠的配合推動提供引擎保固(engine warranty)也是關鍵因素。

美國是世界上第二個生質柴油的主要產區,根據美國National Biodiesel Board (NBB) 的統計數據[6],在2008年的產量達233.1萬公噸,僅次於德國,較2007年的149.8萬公噸的年產量成長55.6 %,較2004年的8.3萬公噸成長27倍,成長相當快速。表4顯示美國自2004至2008年的生質柴油產量增長趨勢,這一方面可歸功於美國生產充裕的大豆油作為生質柴油生產所需的料源,另外因石化柴油價格上揚而拉近和生質柴油價格的差距,對於生質柴油市場的開拓也很重要。

美國政府曾提供生產1加侖(約3.785公升)生質柴油1美元的稅賦補貼(Biodiesel Tax Incentive),是推動生質柴油產業的重要因素。惟這項補助方案於2010年1月1日到期之後,美國政府至今尚未決定繼續展延[6],對於全美的生質柴油相關產業,包括原料油供應商、機器製造商、摻配商、銷售商,尤其是生質柴油的生產業者造成不小衝擊,部分工廠仰賴此項補助維持機器運轉,只得決定停業,加上歐盟徵收對於生質柴油及其他生質燃料的進口關稅,以抑制生質燃料進口至歐盟地區,加重對於美國生質柴油產業的衝擊[7]。

美國政府鼓勵摻配至少20%的生質柴油與石化柴油混合作為車輛燃料,即所通稱的B20。因為B20代表在燃料成本、引擎污染排放量、低溫特性、盛裝容器材料的適用性、與作為溶劑功能等因素的較佳組成,B20也是美國環保署空氣清潔法案Energy Policy Act of 1992 (簡稱EPAct) 規定可容許使用清潔燃料以取代購買新車的最小生質柴油摻配比例,因此美國普遍使用B20生質柴油。過去的實車測試顯示B20未對引擎組件的性能及車輛安全造成危害,可使用B20的設備包括壓縮點火引擎、鍋爐及渦輪機。在美國與石化柴油摻配的生質柴油需符合B100生質柴油- D6751的規範;一般適用於道路車用石化柴油的規範- ASTM D975可容許摻配最多5%的生質柴油;對於摻配6 % ~ 20 %生質柴油(即B6至B20),ASTM最近修訂D975成為新增的D7467規範,增加對於酸價、碘價、甲基酯含量及氧化穩定性等性質的要求。

五、我國生質柴油產業的發展歷程

為利用低碳清潔燃料降低車輛排氣污染,環保署於20042006年輔助13個縣市的780輛垃圾車每年1億元試用生質柴油,共使用1,300公秉的生質柴油。從經濟部能源局與工研院合作輔導廠商於200410月設立第一個生質柴油示範廠,至目前為止已有10家業者經過審議取得經濟部能源局的生質柴油生產許可與環保署核發之車用柴油許可證明。在2005年召開之全國能源會議訂定生質柴油的生產目標,於2010年為10萬公秉,至2020年達15萬公秉。在2008年超級柴油中開始添加1%的生質柴油(即B1柴油),於2010年提高添加比例至2%(即B2柴油),再循序漸進至B5的目標。2009年6月立法院通過之「再生能源發展條例」第三條明確定義再生能源包括生質能、太陽能、地熱能、海洋能、風力等能源,將生質能列為需推廣應用以「增進能源多元化,改善環境品質,帶動相關產業及增進國家永續發展」之目標[8],「再生能源發展條例」的實施,當有助於我國生質柴油產業的發展。

目前國內生產生質柴油廠商以廢食用油為主要料源,再配合其他植物油,例如棕櫚油、大豆油。廢食用油主要來自速食店或大型餐廳,數量相當有限。全國每年廢食用油約有77萬噸,以20%回收率計算後扣掉約一半不能使用的水分、雜質等耗損,再經轉酯化過程製造生質柴油,大約有6萬公噸的年產量。在2008年開始實施B1超級柴油,以臺灣全年的柴油使用量約600萬公秉計算,大約需要6萬公秉生質柴油,生質柴油的比重略大於超級柴油,若取比重為0.88則相當於5.3萬公噸,大概就是以廢食用油為料源所產製生質柴油的數量。目前已獲生質柴油生產許可的10家業者的全年總產量大約8萬公秉[9],約略是2008年國內生質柴油的需求量。

六、 全球生質柴油發展的困境與突破

(一)料源問

生質柴油以植物油為主要料源,這大豆油、油菜籽油、棕櫚油都可作為糧食。因為全球發展生質柴油作為運輸動力或加熱用的燃料,造成爭購這些作物,而導致糧食上漲,因此推動生質柴油有「與民爭糧」的人道爭議;另外為種植這些能源作物,造成糧食耕地減少,甚至砍伐森林、雨林改種產油脂樹種,例如棕櫚樹,更招致「與糧爭地」、「破壞生態」的批判。再者,為增加生質柴油取代石化柴油的比例,現有之能源作物耕地將不敷需求。

為解決上述困境,多方開拓各種可能料源及其製造技術是全球在生質柴油技術的發展重點之一。使用非食用的木本油脂作物的種子油,例如麻瘋樹、油桐的油脂可提供一部份的原料來源。新一代生質柴油製程則朝向充分利用生質物的各個部位,但避免採取可食用的種子油,而利用農林廢棄物,例如麥稈、稻稈、木或草本植物的莖枝葉、牧草及建築廢棄物做為原料,利用烘培、造粒、氣化、合成等程序產製第二代生質柴油。德國CHOREN公司已成功開發Carbo-V process的製程,產生商品名SunDiesel的生質柴油[10]

淡、海水藻類尤其是微藻也被視為富發展潛力的料源選擇。全球不少大學、研發單位及產業機構都已積極投注於微藻生質柴油的研究發展,不過其生產成與其他動、植物油脂的料源相較仍然偏高,尚未具商業化量產的規模。

(二)與石油價格競爭問

全球發展生質柴油產業所遇到的另一個困境是其原料與製造成本較高而缺乏與石化柴油在價格上的競爭力。歐盟地區尤其是德國藉由認定生質柴是對於環境較友善,產生的排氣污染量較低的燃料,因此給予在燃料稅及貨物稅的減免或優惠,使當地的生質柴油價格可以較石化柴油便宜,而促進生質柴油的發展。美國是全球第二個推動生質柴油產業最積極也是最成功的地區,有仰賴於美國政府對於生質柴油的Tax Incentive補貼,然而因美國政府自201011日起取消該項補貼方案,同時歐盟為抑制生質柴油進口而開徵進口關稅,造成其生質柴油產業受到不小的衝擊。但從中長期的發展來觀察,由於石化能源的日漸枯竭,仍需尋求適當的替代燃料,尤其隨著全球暖化及空氣污染情況的加劇,對於環境保護的關注也愈為殷切,生質柴油的發展仍將持續看好。

七、我國發展生質柴油的障礙與出路

我國自2004年開始發展生質柴油產業,政府相關部門例如環保署、經濟部能源局、農委會及地方縣市環保局都曾在經費補助、政策輔導、車輛測試等方面提供重要的協助。未來生質柴油產業的發展仍存在一些障礙需要產官學研各界共同努力克服。以下逐項說明這些障礙與解決的途徑。

(一) 料源供應的開拓

製造生質柴油的生質物來源是發展生質柴油產業最重要的一個關鍵因素。料源約佔生質柴油製造成本75%以上,因此取得價廉可靠、供應穩定無虞的動植物或藻類油脂是生質柴油製造廠是否能夠順利經營的首要任務。若料源價格過高,則所製造出來的生質柴油將缺乏市場競爭力;而若所產製的生質柴油產品不僅能夠較石化柴油便宜,同時品質也能夠符合使用國的品質規範(例如CNS 15072, ASTM 6751或EN 14214),就較有機會拓展油品市場。為了兼顧料源價格與產品可以符合規範,併用不同料源是生質柴油製造廠常用的做法。

國內目前以廢食用油為主要料源,每年約可製造6萬公噸的生質柴油,大略是國內B1超級柴油所需的料源供應量。但於2010年提高至B2超級柴油後,料源就明顯不足,需另外利用植物油例如菜籽油、大豆油為料源。臺灣土地與天然資源相當有限,雖然有22萬公頃休耕農地,但每個農戶耕地面積小,難以進行大規模的粗放農業作業,因此能源作物的單位成本高,難敵國外進口的植物油脂。農委會為配合能源作物開發政策,曾於2005年輔導農民試種90公頃能源作物,於2006年在嘉雲南地區擴大至1,721公頃農地種植油菜、大豆、向日葵等能源作物,製造約90公噸的生質柴油[11]。但病蟲害、颱風等天然災害損害能源作物的收成,影響契作農民及合作廠商的投入意願。

解決料源供應問題的策略包括:(1)應用農業科技與基因改造技術,篩選栽培耐病蟲害、成長快速、容易採收的能源作物,所開發的農業技術不僅可以應用於國內以供應價廉物美的生質柴油料源,也可以技術輸出至其他國家;(2)進行農業及土地改革,以擴大能源作物整體作業規模,例如類似「小佃農大地主」的政策,才能利用大規模的專業種植及管理技術,降低能源作物的培養成本及提高油脂品質;(3)與其他國家技術合作,利用我國先進的農業科技於其廣大的土地資源上種植能源作物,以取得豐沛的原料來源;(4)開發非食用、不佔用農耕地的油脂作物、例如米糠油、痲瘋油、桐油、蓖麻油、微藻油等;(5)積極開發第二代生質柴油的料源,以開拓非糧用之油脂來源。

(二) 製造技術的提升

國內已有10家取得生質柴油許可之廠商,但年總產量僅約7萬公噸,平均每家年產不到1萬公噸,產業規模仍然不大,這主要是受限於國內市場。除投入於實際生質柴油的生產外,研發先進的製造技術也可以開拓另一條產業出路。目前轉酯化製程仍然是最廣為使用的量產製程,尤其是強鹼觸媒的轉酯化技術。

國內產學界若能加強合作,在政府資源的支持下,共同研發前瞻製程方法,以提高生質柴油的產率及品質。不以糧食作物為料源,並充份利用整株的農林或建築廢棄物為料源的新一代生質柴油技術是目前全球研發的重點。所發展出來之技術不僅可以轉移給國內廠商生產,也可技術輸出至其他國家。

(三) 生質柴油產量的擴大

全球生質柴油的發展目標在於取代逐漸枯竭的石化燃料,利用其可再生及對環境友善的特性,以改善石化燃料所造成的環境惡化與排氣污染。生質柴油可用由0至100%的比例與石化柴油混合後,直接使用於柴油引擎或鍋爐。其排氣污染減量比例隨生質柴油的添加比例的增加而提高,因此B1或B2超級柴油對於污染減量的貢獻大約只有B100生質柴油的1%或2%,相當有限。

以國內每年約600萬公秉的石化柴油使用量,B1及B2超級柴油每年約僅需6萬或12萬公秉的生質柴油,市場規模仍然過小。在美國普遍使用B20柴油,在部分歐盟國家鼓勵使用B30柴油,而且朝向繼續提高添加比例,以提高生質柴油的產量及使用量。

生質柴油本身的油品特性及消費者對此產品的信心,是影響生質柴油摻配比例提高的重要因素。生質柴油是天然的生質物質經化學反應製造而成的產品,因此與石化柴油相較,其生物劣化率較大,氧化及熱穩定性較差,容易因儲存時間增加及高壓高溫的儲存環境而氧化變質;另外生質柴油的低溫流動特性較差,容易於低溫的環境下凝固。當然這些天然劣質的特性可利用製程技術或添加適當的抗凍劑或抗氧化劑予以改善,而且生質柴油的性質規範如CNS 15072, ASTM 6751, EN 14214也為生質柴油的品質把關。

未來若能根據有系統的引擎及實車測試結果,以及消費者的意見回饋持續改良生質柴油的品質,則可增加車廠及車主對於生質柴油的認識及信心,車廠因此願意提供對於使用生質柴油的該廠車輛的維修保固保證,車主也樂意使用生質柴油,這都有益於生質柴油使用量的增加。

(四) 生質柴油品質的保證

由美國生質柴油製造及銷售廠商所組合而成的National Biodiesel Board (NBB) 積極推動對於生質柴油的自願性品質保證制度(voluntary quality control program) BQ-9000。此制度的目的在於廠商間相互約束各自生產的生質柴油產品必需符合ASTM的規範,並確保產品是根據正確一致的生產程序所生產,同時避免產品在運送、儲存及摻配階段受到污染及劣化。由美國National Biodiesel Accreditation Commission 這個委員會負責執行BQ-9000 Program,包括對於生質柴油的製造商及銷售商的鑑定及發證工作。執行結果顯示,經過BQ-9000認證過的廠商的生質柴油產品較易得到車輛引擎製造商及消費者的認同[12]。

歐盟European Biodiesel Board (EBB)自2006年12月起亦開始執行對於生質柴油廠商的品質保證制度: EBB European Biodiesel Quality Report (EBBQR),所有EBB的會員廠商需自動接受並加入此制度,以確保所生產的生質柴油能夠符合EN 14214的品質規範[13]。

國內的生質柴油業者或主管部會有必要參考歐盟及美國的做法,及早制訂品質保證制度,以利國內生質柴油產業的推動。

(五) 副產品甘油經濟價值的附加

甘油是轉酯化製造生質柴油過程的副產品,每產10公噸的生質柴油,即有1公噸的甘油產出。隨著全球生質柴油產量快速增加,造成甘油生產過剩及價格暴跌。INFORM, USA推估[14]至2010年全球將有過剩甘油達100萬公噸。開拓甘油的工業用途,將可提高甘油的產值,而增加生質柴油製程的收益,可因此降低製程成本,反之若未能妥善應用這種副產品甘油,任其過剩而視為工業廢棄物,將增加製程之處理成本。

生物油脂轉酯化後所產生的甘油的純度一般只有50%多,含有多種雜質,例如未反應完全的油脂、甲醇或觸媒等,可將其經過添加酸性化學藥劑,再經離子交換樹脂或真空蒸餾等化工程序,以提高其純度達99.7%以上,作為化菻~、醫藥劑的添加劑,以增加其價值。甘油的分子式為C3H5(OH)3,沸點達290℃,密度1.261 g/cm3,為常用的化工原料,應用於上千種的工業產品。

除提高甘油純度外,將甘油與其他化學藥劑反應以得到不同的化學產品,也可以拓展甘油的用途。例如將甘油經過脫水及氫化過程以製造丙二醇,可作為抗凍劑、防水劑;將甘油醚化聚合產生聚甘油脂,可作為界面活性劑、潤滑劑或抗凍劑;甘油與二異氰酸鹽及脂肪酸反應製造胺脂樹脂,可作為塗膜劑;也可以利用甘油與醇類進行醚化反應產生二丁氧基甘油做為燃燒促進劑,以減少黑煙的形成[15]。開發甘油的用途及拓展甘油的出路,可為生質柴油製造廠商提高製程的經濟效益

八、結論

生質柴油是可再生、低碳、潔淨燃料,可取代石化燃料以降低排氣污染及改善空氣品質,並有減少對於石油依賴、發展產業經濟、提高農業產值等效益。歐盟尤其是德國是全世界發展生質柴油最積極也是最成功的地區,美國的生質柴油產業亦很成熟。國內自2004年第一家生質柴油示範廠成立以後至今已有10家業者取得生質柴油的生產許可。全球生質柴油產業發展至今遇到一些困境,包括利用糧食作物的動、植物油脂為料源,招致「與民爭糧、與糧爭地」的人道爭議,因此利用農林或建築廢棄物及其他非糧食作物為料源,是目前研發的重點方向。另外,生產成本較高,價格難以和石化柴油競爭,也阻礙生質柴油產業的發展。國內生質柴油產業還有料源供應不足、產量及產業規模待擴充、品質保證制度待建立以提升消費者信心、生產成本較高等困境。本文建議可由以下途徑因應: (1)利用農業科技研發高產量、高油脂、環境適應性較強的能源作物,並加強開發非糧食作物的料源;(2)積極研發新一代生質柴油製造技術;(3)參考歐盟EBB及美國NBB的生質柴油品質保證措施,確保國產生質柴油的品質,以提升車輛製造廠及生質柴油使用者對於國產生質柴油的信心;(4)逐步提高生質柴油與石化柴油的摻配比例,以提高生質柴油的使用量及產量;(5)開發生質柴油副產品的用途,以增加生質柴油的產值。

九、參考資料

1. U.S. Environmental Protection Agency, Draft Technical Deport, A Comprehensive Analysis of Biodiesel Impacts on Exhaust Emissions, EPA420-P-02-001, 2002.

2.  C.R. Krishna, Biodiesel Blends in Space Heating Equipments, NREL/SR-510-33579, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 2003.

3.  J.E. Batey, Interim Report of Test Results, Massachusetts Oilheat Council Biodiesel Project, 2002.

4. 台灣綜合研究院,專題分析報導-國際生質柴油推展之初步探討,石油市場雙週報,2007/01

5. European Biodiesel Board, http://www.ebb-eu.org/stats.php, 2010/3/7.

6. National Biodiesel Board, http://www.biodiesel.org/, 2010/3/8

7. 聯合晚報,補助沒了,生質柴油關廠 2010/1/2

8. 立法院公報,再生能源發展條例,立法院,2009/6/12

9. 綠色能源產業資訊網,http://www.taiwangreenenergy.org.tw/

10.  CHOREN Inc., http://www.choren.com, 2010/03/12.

11.  農委會農糧署, http://www.afa.gov.tw/

12.  National Biodiesel Accreditation Commission, BQ-9000 Program, www.bq-9000.org.

13.  European Biodiesel Board, EBB European Biodiesel Quality Report, www.ebb-eu.org/EBBQR.php, 2010/03/12.

14.  Inform, American Oil Chemists’ Society, USA, March 2004.

15.陳介武,生質柴油帶來新的低價工業原料-甘油,美國黃豆出口協會,2009年。

1. 一般柴油車使用生質柴油的污染排氣減量

排氣污染物

B100

B20

硫酸鹽(sulfates

-100%

-20%

多環芳香烴(PAH

-80%

-13%

硝基多環芳香烴(nPAH

-90%

-50%

一氧化碳(CO

-48%

-12%

未燃碳氫化合物(UHC

-67%

-20%

粒狀物(PM

-47%

-12%

氮氧化物(NOx

+10%

+2%

: 整理自Ref. [1]的數據。

2. 歐盟2008年生質柴油產量前六大國家

國家

產量(萬公噸)

德國

281.9

法國

181.5

義大利

59.5

比利時

27.7

波蘭

27.5

葡萄牙

26.8

: 整理自http://www.ebb-eu.org/stats.php 的數據。

3. 歐盟2009年生質柴油產能前六大國家

國家

產能(萬公噸)

德國

520.0

西班牙

365.6

法國

250.5

義大利

191.0

荷蘭

103.6

希臘

71.5

: 整理自http://www.ebb-eu.org/stats.php 的數據。

4. 美國2004-2008年生質柴油產量

年份

產量(萬公噸)

2004

8.3

2005

25.0

2006

83.27

2007

149.8

2008

233.1

: 整理自http://www.biodiesel.org/ 的數據。