汽車與生質燃料(一) 美國汽油名稱的數值比較低？淺談汽油

美國加油站的油槍按鈕，攝於Champaign, Illinois。

作者：歐陽孚

《前言》

我們《生質能源趨勢》的專欄文章，旨在藉著提供經過整理與消化後的資訊，協助讀者們快速了解生質能源的特定主題。前幾回專欄大致勾勒出了生質能源的背景與範疇，然而有些讀者還是對生質能源在日常生活的應用面感到疑惑。其實舉個最簡單的例子，通常在一般的加油站，我們都可以看到生質燃料的蹤影，幾十年來汽車工業也早已為生質能源的應用做出了許多改變。因此這次新的專欄，就讓我們來聊聊《汽車與生質燃料》，一起看看生質能源如何影響我們的生活吧！

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剛來到美國時，我對於加油站內汽油的名稱很納悶，因為台灣加油站販售的油品是：92無鉛、95無鉛與98無鉛三種級別的汽油，但美國這裡的則是：87 (Regular)、89 (Plus)、與93 (Premium)。中學課本教我們汽油名稱的數值代表抗爆震程度，數值越高代表抗爆震程度越高。而美國汽油的數值低了一截，難道是因為美國車商與車主對於爆震比較不在乎嗎？


爆震(Knocking)與辛烷值(Octane Number)

要討論這個問題，首先需從何謂引擎爆震與辛烷值談起。引擎工作週期的四個動作(行程)依序為：進氣、壓縮、點火(或稱「爆炸」)、排氣，然而在「點火」行程開始之前，如果「壓縮」行程帶來的高壓使得油氣自燃，就會產生不正常的爆炸與震動，這就是所謂的爆震(Knocking)。由於爆震會造成引擎結構損害，因此如何改良油品成分以降低爆震程度便是提升汽車性能的一大課題。

為了定義爆震程度，工程師定義「辛烷值」並以其作為測量標準。這個標準將爆震現象很小的液體燃料異辛烷的辛烷值定為100，爆震現象很嚴重的正庚烷則定為0。如果有一種燃料其爆震程度相當於60%的異辛烷與40%的正庚烷混和的效果，那麼其辛烷值就是60。但辛烷值的數值並不侷限於0~100，例如：正辛烷的數值小於0、甲苯則高於100。所謂「92無鉛汽油」就是辛烷值為92、不含有鉛添加劑的汽油。

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藻類生質能源（三）藻類培養

作者：郭致廷 / 編輯：歐陽孚、楊卓儒


在前一篇藻類生質能源（二）中，我們介紹了幾種生質燃料裡常用的藻類。 然而不論擁有多麼優良的藻種，若沒有適當的培養環境，仍然無法順利大規模量產藻類。尤其依目前技術，培養藻類所需的成本約佔總成本的50%。如何以工程的方法，大量培養藻類並降低養殖成本是目前藻類培養工程中的一大難題。

在藻類生質能源（一）裡有稍微介紹過藻類培養該注意的地方，這次我們將更深入為讀者們介紹大規模藻類培養的重點。第一：提供良好的生長環境。 藻類生長需要陽光、二氧化碳，與適當的營養源如：氮、磷化物。然而這些元素並非越多越好，例如光照、光強不夠時，藻類就會生長緩慢，但是光強過高時(例如正午時刻的陽光)，也會抑制藻類生長。同樣情形也適用於二氧化碳與營養鹽濃度，重要的是適量，因此增加了大型培養時控制這些因子的難度。第二：防止培養環境被其他微生物入侵。這點在大規模養殖時尤其困難。當製造出適合藻類生長的優良環境後，通常代表也適合其他微生物生長，因此一旦被入侵之後，對營養源的競爭就會影響到藻類的生長。第三：成本考量，前面提到了許多需要被控制的因子，然而在成本的限制下，很難全面照顧周全。因此如何在維持藻類生長速度以及降低成本之間做平衡就是藻類培養養殖工程師的最大考驗。接下來我們將介紹目前幾種正在被業界使用或是大規模測試的養殖方式。

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[新聞] 生質酒精的發展未必是糧食價格上漲的主因

圖片來源：http://www.claudiocarvalhaes.com/blog/the-great-food-crisis-of-2011/

BET的上一篇文章：[新聞] 美國參議員就取消乙醇補助達成協議 中有提到，許多人認為生質燃料產業的蓬勃發展，是間接造成了糧食價格上升進而引發糧食危機的元兇。這點往往也是反對生質能源者用以攻擊生質能源產業的主要論點。
然而，就在最近美國農業部(USDA, U.S. Department of Agriculture) 和 可再生能源組織 (RFA, Renewable Fuel Association) 不約而同提出了統計報告，指出生質能源的發展和糧食價格上漲並沒有顯著的關係。

原文刊載在RFA的網站，標題是"New analysis continues to disprove food v. fuel canard"
文章的提出幾點關鍵的分析基礎，整理如下：

1. 就往年的數據來看，同年玉米的價格和糧食價格沒有明顯關係。分析報告指出玉米的價格對糧食方面的消費者物價指數(Food Consumer Price Index)來說，是一個相對不重要的變數。

2. 根據統計，在美國糧食的總成本中，農產原物料的價值(Farm value)從1973年的37%降到目前的16%，剩餘的成本都是所謂的行銷成本(Marketing bill)，包括人力、包裝、運輸、宣傳及廠商本身的獲利。報告同時指出，逐年增加的行銷成本以及通貨膨脹等因素對糧食價格的上漲有更為顯著的影響。

3. 歷年的玉米價格和肉、蛋、牛奶與其他日用品價格沒有顯著的相對關係，因此報告認為不應該將玉米價格上漲視為糧食價格上漲的主要因素。

4. 報告同時指出即使生質酒精的原料是玉米，生質酒精本身並不是影響玉米價格的唯一因素。玉米和其他農作物一樣，舉凡天氣條件、美元的走勢、外銷的需求...等等，都是影響玉米價格的重要因素。

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[新聞] 美國參議員就取消乙醇補助達成協議

圖片來源：http://bioenergy.illinois.edu/news/biorefinery.html

BET在今年一月在：[產業] 2011年美國生質燃料補助 這篇文章中，提到2011年美國總統歐巴馬於2010年年底簽署的生質燃料補助條款。該項補助條款除了提供生質燃料製造商的稅收抵免之外，也針對外國進口酒精實施關稅以保護國內生質酒精產業。

然而，美國加州參議院議員Dianne Feinstein於7月7日宣佈已和兩位農業州參議員就就取消乙醇補貼這項議題達成協議，詳細的內容請參考這裡。

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NBB談Tax Credit與RFS2對生質柴油產業之影響

圖片來源：http://www.worldchanging.com/local/canada/archives/006996.html

美國國家生質柴油委員會(National Biodiesel Board, NBB)今年委託一間顧問公司Cardno Entrix針對美國的稅收抵免政策(Tax Credit)以及再生燃料政策(RFS2)撰寫了一份報告：〈Economic Impact of Removing The Biodiesel Tax Credit For 2010 and Implementation of RFS2 Targets Through 2015〉，探討這些政策對生質柴油產業造成的影響。該報告可於NBB的網站下載。

報告雖然篇幅不長只有10頁，但這裡還是為各位讀者摘要如下：

1. 美國的生質柴油稅收抵免政策(每加侖可獲1元美金抵免)從2004年到2009年扮演了重要的影響，使得生質柴油的市場價格能與石油價格競爭。

2. 然而該政策於2009年年底到期後，美國政府並沒有延期的打算，使得生質柴油產業在2010年遭受重創，產量下降42%，並減少了8,900個工作機會。這項政策同時造成了美國GDP下降8億7千9百億美金(879 million)，家庭收入也減少了4億8千5百億美金(485 million)。

3. 2010年12月，美國政府將稅收抵免政策延長至2011年底，從09年年底開始的空窗期也一併適用。此舉立刻讓2011年1月的生質油產量增加69%。這項政策得以延長其實直接受惠於2010年11月公布的Renewable Fuels Standard (RFS2)。RFS2就像是一種擴大內需方案，訂定美國國內每年應該要消耗掉多少生質柴油，例如2011年的目標是8億加侖、2012年則是10億加侖。2012年之後的目標雖然還未公布，但推估2015年的目標應該可以達到19億加侖。

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