2006年07月20日
生物燃料的明星~生質酒精
可當汽車燃料來使用的生質酒精
乙醇( ethanol )俗稱酒精, 是一種無色透明且具有特殊芳香味, 以及強烈刺激性的液體! 中國人早在9,000年前, 就已經懂得如何製造酒精( 釀酒 )了, 只不過是拿來喝罷了; 另外, 在醫療上, 藥用酒精也常被拿來當成消毒殺菌劑使用. 而可當汽車燃料來使用的生質酒精, 和一般的酒精唯一的不同點, 只是含水量少了很多, 甚至含水量必須低於0.5%; 避免含水超標, 在汽車內燃機內造成分層現象, 影響使用效果
生質酒精具有良好的相容性, 傳統發動機只需稍加改造就可以使用這種新型能源; 即使不加改造, 傳統汽油引擎也可以直接使用添加10%乙醇的混合燃料( 國際上稱為Gasohol, 汽油醇 ). 此外, 燃燒乙醇最大的特點就是產生的二氧化碳, 一氧化碳與含硫氣體等, 比燃燒汽油要少的很多, 和生質柴油一樣, 都是很好的環保燃料. 另外, 生質酒精也可以成爲通往氫經濟的一座橋梁, 像台灣核研所就積極的在開發” 酒精產氫觸媒重組器系統 ”
製造生質酒精的原料與流程
生物質中, 只要含有可發酵性糖如蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、果糖、藻多糖等, 或是擁有可轉變為發酵性糖的原料如澱粉, 菊粉和纖維素等, 都是可以用來製造生質酒精的好原料! 不過在實務上, 2004年全世界生質酒精總產量約4千萬公秉, 其中以巴西最多, 美國次之! 在原料來源方面, 巴西以甘蔗為原料, 而美國則是以玉米為原料!
* 使用含糖作物生產酒精
使用甘蔗、甜菜、甜高梁等含糖作物, 生產酒精的製程很簡單; 只要經過收割、壓榨取汁、糖蜜醱酵( 添加酒母, 和家裏作葡萄酒一樣)、蒸餾, 分子篩循環脫水, 就可以得到無水生質酒精!
* 使用澱粉質原料生產酒精
但是如果是使用澱粉質原料, 如美國和大陸使用的玉米、小麥、大麥、稻米、高梁、燕麥等糧榖類或甘藷、樹薯、馬鈴薯等薯類, 則必須先透過蒸煮方式, 破壞植物組織, 釋放儲藏在植物細胞內的澱粉粒; 然後再經過糖化過程, 將澱粉質原料轉化為糖; 之後才進入糖蜜醱酵製程, 經由生物分解發酵而產製酒精, 逐步生產出作為交通燃料用之酒精汽油!
* 使用農業廢棄物變成汽車燃料
至於, 農業廢棄物, 如稻桿、稻殼、玉米桿、麥桿、蔗渣、廢木塊、林木廢棄物、樹葉等, 由於富含纖維素原料, 因此也可以作為製取生質酒精的原料來源! 纖維素原料的主要成分為纖維素、半纖維素、木質素( 或木纖維); 由於這些纖維素和澱粉一樣, 都是葡萄糖的聚合物; 因此, 只要能夠找到特定的纖維素酵素將纖維素糖化, 就可以廢物利用, 將農業廢棄物變成汽車燃料了!
生質柴油和生質酒精的未來發展
另外, 談到生質柴油和生質酒精的未來發展潛能! 根據國際能源總署的估計, 全球生質酒精取代汽油, 作為汽車的燃料油的比率, 在2010年會達到百分之四, 並且這個數字, 在2030年會成長到百分之六; 從生質酒精絕對使用量來看, 則會成長3倍, 從目前每年全球生產3,800萬公秉, 增加到2030年每年1.2億公秉


