2011年6月29日 星期三

藻類生質能源(二)常見藻種介紹

作者:郭致廷 / 編輯:歐陽孚、楊卓儒

這次我們要來介紹幾種常用來生產生質燃油的藻種。以供應生質燃油原料為目標的養殖場在選擇藻種時通常會有幾個考量。第一個考量為生長速度,生長速度會直接影響到生物質產量,一般而言,藻類大約每6至72小時生物質會增加一倍,生長速度越快則能採收的頻率越高。第二個考量為藻體含油量,目前藻類生質燃油仍以生質柴油為主,藻體含油量高就表示會有較多藻油能被轉換為生質柴油。然而藻體含油量高的藻種通常生長速度會比藻體含油量低的藻種慢,因此生長速度與含油量之間的取捨需考慮到最終燃油產物為何,以選擇較適當的藻種。第三個考量為藻類生長環境,依照預想的培養環境選擇藻種。例如在陸地上的養殖場便不適合培養海水藻,因為此舉必須承擔配製人工海水的額外費用。其他還有一些諸如藻體形狀、生活形態、自營異營(註一)等特性在篩選藻種時也應一併考慮。

螺旋藻 (Spirulina)


螺旋藻就跟它的名字一樣,單一個體就是螺旋狀長條,大小約為 0.5 毫米(mm)。可在淡水及鹹水中生長,可進行自營及異營作用。螺旋藻是非常常見的培養藻種,因為它的生長速度快,大小相對於其他微藻大得多因此容易收集,適應環境能力強,夏威夷、中國大陸南部、美國加州等熱帶地區皆有養殖廠 。螺旋藻大部份成份為蛋白質,僅有約10-20%成份為油脂,因此不適合作為生質柴油原料藻種。然而也因為高蛋白質含量而適合作為營養品或是動物飼料。若讀者平時有留心注意的話,在一般藥局常常可見的螺旋藻錠,即是由這些螺旋藻製成。

2011年6月27日 星期一

[產業] 居高不下的成本阻礙藻類生質燃料發展

圖片來源:路透社(Reuters)新聞網頁


原文為〈High costs seen hampering use of algae as biofuel〉於2011年6月16日發佈於路透社(Reuters)新聞網頁,摘要如下:

1. 荷蘭的科學家表示海藻生質燃料如果要能真正投入商轉與緩解糧食價格的壓力,至少需要降低90%的生產成本,

2. 根據荷蘭瓦格寧根大學(Wageningen University)的研究顯示:海藻的油脂含量約在20%至60%,每公頃土地每年的油脂產量約在20,000到80,000公升之間,遠超過棕櫚油(palm oil)的每公頃6,000公升。該校主導海藻研究的Rene Wijffel教授表示:海藻油目前的生產成本是棕櫚油的10倍左右。

3. 石油業巨擘艾克森美孚石油公司(Exxon Mobil Corp)、煉油商耐思特石油公司(Neste Oil)與荷蘭維他命製造商帝斯曼(DSM)等大型企業,都在投資海藻生產技術來發展生質燃料。同時歐盟委員會(European Commission)也撥出經費將在未來2到3年啟動3座海藻生質燃料的生產設施。

2011年6月20日 星期一

藻類生質能源(一)序論

作者:郭致廷 / 編輯:歐陽孚、楊卓儒

生質能源概論(七)裡,我們曾提起藻類將會是未來生質能源的主要原料。其原因主要因為以下三點:

1. 藻類生長速度快,產量遠高於陸生植物
2. 不需與民爭糧、與糧爭地
3. 高經濟價值產品如DHA、EPA等脂肪酸可於產油的同時一併提鍊

在這個系列文章裡,我們將為讀者更進一步的介紹什麼是藻類、藻類生質能源相關的研究以及目前產業發展與瓶頸。希望能讓讀者對藻類生質能源有更清晰的概念與瞭解。

在墨西哥的直立式藻類農場
圖片來源:Valcent Product Inc.

2011年6月17日 星期五

生物精煉概述(三)

作者:楊卓儒 / 編輯:歐陽孚

〈生物精煉概述(一)〉中有稍微提到,生物精煉與石油精煉的概念非常相似,且生物精煉過程產生的產物也可能面臨到石化產業的競爭,然而,這兩種類型的精煉仍然有相當明顯的差異。本文作為〈生物精煉概述〉系列專欄的最後一篇,將從原物料、製造程序以及產物等三個部份來比較生物精煉與石油精煉的差異,並統整生物精煉產業未來將遭遇的挑戰和擁有的機會。


原物料部份




表1. 石油精煉與生物精煉原物料性質差異

表1. 列出了石油精煉與生物精煉兩者在原物料這個部份的差異,主要的比較項目為位置(Location)、密度(Density)與可用性(Availability)。


首先由上表我們可以得知生物精煉的原物料有下列幾種特性:分佈廣、密度低,且大多數的生物質含水量都相當高(以草為例,最高含水量為90%),而水是生物精煉中較不需要的成分、甚至是降低反應效率的成分,因而使得每單位生物質的運輸成本往往高於石油精煉的原料(石油或是天然氣)。有鑑於以上特性,如何有效降低原物料的收集、運輸和儲存成本;或者換個角度想,如何提高原物料的密度,便是生物精煉產業進一步發展的關鍵課題。

2011年6月11日 星期六

[新聞] 生質燃料未必會造成土地用途變更




原文為〈Study reaffirms lack of link between biofuels, land use changes〉於2011年5月24日發佈於《Biodiesel Magazine》網站,摘要如下:

1. 美國密西根州立大學(Michigan State University, MSU)近來的一篇研究論文指出:美國過去幾年來在生質燃料的生產很可能並未造成土地用途的改變。

2. 反對生質能源者長久以來的論點之一是生質燃料的原物料(biofuel feedstocks),如:玉米、大豆等,會改變目前的土地用途,進而增加全球溫室氣體排放。

3. 但MSU的研究論文指出,由2002年至2007的統計資料來看,生質燃料的生產與土地用途變更並無顯著的相關性。

4. 此外,美國能源部(US Department of Energy)在去年的一項研究也指出過去十年生質酒精的增產對於土地用途變更的影響趨近於零。