替代燃料—生質柴油
2005-10-05
替代燃料—生質柴油
油源日缺,加上天災頻仍,人禍不斷,油價只見日日揚升。根據美國的統計,目前美國大約有65%的石油年需求量是依賴進口的,布希總統對此梗梗於懷,殷殷盼望情況能有所改變。歐洲的進口依賴比率和美國類似,亞洲國家則是在最近十年來,進口比率上升了45%。總而言之,隨著中國和印度這些國家經濟的快速發展,全球能源需求的成長遠大於能源供應的增加,這個現象不啻是給了京都議定書當頭一棒。
布希除了鼓勵產油國全產能生產之外,也要求國會在八月底休會之前提給他一個新的能源法案。新能源法案不外鼓勵再生能源的使用,要求燃油生產廠家在供應石油來源的燃料時,必須使用相當比例的再生能源如乙醇(ethanol)或生質燃料。歐洲議會更是在2003年五月就已立下了再生能源比例使用的立法了,他們希望在2005年年底前,達到所有汽柴油銷耗量中,再生能源占2%的使用比例,而在2010年底前達到5.75%。在各種替代或再生能源中,目前最被看好的當數生質燃料了。
所謂生質柴油(Bio-Diesel或稱生物柴油)指的是採取各種植物性或動物性的油脂為原料,經過轉酯化反應、中和、水洗及蒸餾之後,所形成的一種甲酯燃料,它不僅有替代柴油燃料的功用,所排放的廢氣更可被分解且無毒,使得人們可以不需再仰賴有限的石油,透過廢棄食用油的再利用便可產生能源,兼具環保功能,也因為有著這樣的優勢,生質柴油可說是替代能源界裡的一線曙光。
換言之,不管是動物性油脂、植物性油脂、回收油或速食業油炸過的食用油,都可以作為生質柴油的原料,所以它在燃燒的過程,將會降低有害氣體,且因為生質柴油本身是可以被生物所分解的,就算不慎流入地面或河流,也不會因此造成任何的污染,所以在降低環境污染方面,生質柴油可說是目前唯一接近零污染的綠色環保能源,也是因應後京都議定書階段,有效降低對石化燃料依賴的替代性能源。
其實生質柴油並非近來新發現的植物能源,早在1898年,當Rudolf Diesel在巴黎的展覽會場推出他的引擎時,採用的就是花生油為柴油引擎的燃料。若從那時起算,至今已有近百年的歷史了。在黃豆王國的美國,採用黃豆油脂肪酸甲酯的生質柴油(Soy Biodiesel)做為石化柴油(Petroleum Diesel Oil)的替代燃料,以利環保並減輕地球溫室效應,可說相當普遍。
在歐洲(包括德國、法國、義大利等地)則主要採用菜籽油為原料來生產生質柴油,業已行之有年。另在日本則採用廢食用油脂為原枓,製供生質柴油,以達成廢油的再資源化與環保雙重效應,而東南亞地區盛產棕櫚油,也正開發棕櫚油生質柴油,其目的都在於節省埋藏量有限的石油,並有助於清潔空氣與環保。
不同地區,不同種類的植物,生長於不同的氣候之下,其脂肪酸甲酯所產製出來的生質燃料性質也會大異其趣,尤其其脂肪酸的分佈,將影響到生質燃料成品的品質。針對此一特性,添加劑公司已投入研發特殊添加劑,希望克服不同來源,品質不同的原料油煉製過程的各種問題。目前作為燃料級的生質柴油已有美國的ASTM D6751以及歐洲的EN14214二個標準可以作為品質規範了。一般使用時稱之為B5, B20,B指的是生質柴油(Biodiesel),數字5, 20則指的是其摻入石化柴油中的比例,B5表示混合5%生質柴油的柴油燃料。經過調整的柴油引擎使用B100--百分之百的生質柴油是可行的。
生質柴油與其他各種替代燃料在推廣使用上的各項優劣條件,己經有了相當充分的資料,下表可以提供參考:
評估項目 | 評估要素 | 評估結果 |
車輛成本 | 包括生產量、生產所需人工、備件成本、車上安全防護系統設備、交貨成本以及送驗測試成本 | 與柴油車相同,其引擎及車輛無須任何修改,可直接使用甚為方便 |
基礎設備成本 | 每天運轉及加油所需修改或添加設備費用 | 與柴油車相同,其加油系統通風系統均無須修改亦不需安全檢測設備 |
安全 | 包括毒性、漏油危險性、混合性、閃火點、燃料系統對路邊的災害,可容許曝露層次 | 比柴油車略佳,它的閃火點較高,無毒性或毒性較低 |
運轉適用範圍 | 在所有可用燃料中,其運轉適用範圍最大,並且在車上的燃料儲存量最少 | |
運轉成本 | 包括燃料裝置的熱能成本及維護成本、燃料成本、更換備品成本、車輛修理成本、保險費 | 比柴油為高,尚須各項優惠鼓勵措施,政府支持 |
可靠性 | 技術的成熟性、不定期修理頻率與其嚴重性、以及因故障所需停止運轉時間 | 技術成熟而且作業熟練層次高,可說最為可靠 |
顧客接受 | 顧客對安全性的觀點、環境因素、外觀、舒適性、噪音等 | 係為環境友善燃料,可再生、可生化分解而安全。但價格較高尚須克服 |
基金協助 | 對購置車輛、設備修改,燃料成本等,所需非傳統來源的財源可應用性 | 仍須政府支持,諸如減稅、負稅以及其他優惠措施 |
訓練成本 | 包括生產力耗損、機工的訓練時數 | 不須特殊訓練 |
燃料可用性 | 由採購到交貨所需時間、生產能力及儲存能力 | 良好,但尚須基礎設施 |
燃料品質 | 一致性的規範 | 受原料品種、產地等影響 |
燃料價格穩定性 | 影響燃料價格的市場因素 | 係隨農產品植物油脂(如大豆油)價格而變動 |

