[技術] 生質柴油的流動性問題

圖片來源：

http://www.gmc.com/2011sierra/2500HD/index.jsp

原文為〈Flowability: A Complex Issue〉於2011年1月12日發佈於《Biodiesel Magazine》網站，摘要如下：

1. 脂肪酸甲酯(Fatty acid methyl esters, FAME)生質柴油投入應用已逾十年，若考慮美國訂定的替代燃料國內使用量目標，其消耗量未來勢必會持續增加。

2. 然而生質柴油最常被詬病之處，就是阻塞加油站設備或是車輛濾網的問題時有所聞。幾個原因將分述如下：

(1) 低溫凝固：FAME在低溫時容易形成蠟狀晶體，進而堵住汽車濾網、油箱，或是儲油設備，飽和度越高的脂肪酸越容易發生此項問題。選擇適當的添加劑可以改善這種情況。

(2) 微生物孳生：細菌或是真菌類容易於生質柴油內生長，其屍體會在油箱內堆積，影響加油站的供油系統。更頻繁地對儲油設備清理或是避免油箱水位過低都可以改善此狀況；如果事後能做好清理工作的話，使用滅菌劑也是一可行的做法。

(3) 氧化反應：在儲存、運輸、配送的過程中，FAME都有氧化可能，伴隨的化學產物會堆積在供油系統內，阻塞濾網、噴嘴，甚至造成腐蝕。

(4) 雜質存在：油品內的單肝酯(monoglyceride)、甾醇苷(sterol glucosides)、甘油(glycerin)、皂垢(soap)，在低溫時溶解度會降低形成晶體析出、甚至是互相作用，進而在降到雲點以前就能影響液體的流動特性。

評論：

原文作者來自一間製造生質柴油添加劑的公司Infineum，難免有一絲為自家產品打廣告的意味，然而文中提到的阻塞問題確實是生質柴油的一大挑戰。畢竟生質燃料與其他替代能源相比之下的最優異之處就是容易整合進現有的後勤系統之中，原文提到的幾個原因雖然目前似乎都有解決辦法，然而多了一道手續就是增加不便、提高成本。目前各國多半已有自己的生質柴油品質規範標準，如何能用更先進的技術在製造過程中去除上開問題、達到生質柴油標準，還有賴各方科學家與工程師的努力。

補充：

1. ASTM D6751是美國生質柴油國家標準，包括使用時之最低要求與測試方法；歐洲使用的標準則是EN14214：2003(E)；台灣則是CNS-15072。上開三者的內容可參考台大生物機電系謝志誠教授的網頁(連結)。

2. 雲點(cloud point)：指某物質原本可在液體中完全溶解，然而當溫度降低到達特定溫度之後該物質即開始析出，此時溫度稱為雲點。討論生質柴油時，雲點指的是蠟狀物開始生成的溫度。

3. 冷濾點(cold filter plugging point, CFPP)是生質柴油重要的特性之一，指的是油品通過發動機供油系統時能造成濾網堵塞的最高溫度，這項特性表現不佳通常是生質柴油的缺點。

4. Infineum的網站上有一個影片解釋生質柴油流動性問題以及添加劑如何作用，片長約8分半，值得讀者參考：http://www.infineum.com/Pages/ColdFlow.aspx。