[新聞] Kinder Morgan在紐澤西建立酒精輸送專屬管線

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Kinder Morgan (KMP)[註1]在四月初宣布完成了一條專門運輸酒精的管線(pipeline)，連結該公司位於紐澤西州Linden與Carteret兩處的集散中心(terminal)，其中Linden的terminal是unit train型式的據點[註2]，Carteret則是港口型式的據點。這條輸油管線將能夠便利KMP位在內陸的客戶利用Carteret的四個駁船(barge[註3])碼頭與兩個貨船碼頭，反過來看，也能夠更容易地將從港口抵達的酒精往內陸輸送。目前這條管線輸送的酒精僅供美國國內使用，預計未來將會輸送可供出口的酒精，擴大服務範圍。

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[新聞] 越南榕桔的生質酒精工廠開始運轉

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原文為〈Ethanol plant produces first batch of bio-fuel〉於2012年2月6日發佈於《Viet Nam News》網站，摘要如下：

1. 這座位於越南廣義省(Quang Ngai)榕桔(Dung Quat)工業區的生質酒精廠，歷經33個月的建造以及試運轉，終於在上週正式生產出第一批次的E100生質酒精。穩定營運後，預計將能夠消化1萬7千公頃的木薯(cassava)，有效協助農村經濟成長；此外，目前工廠的237名員工中有80%是當地居民。

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[新聞] 日本JNC公司以竹子製造纖維素酒精

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上個月日本JNC公司宣布他們完成一個以竹子建造纖維素酒精的示範工廠，即將開始試運轉。這間工廠位於日本九州熊本縣的水俁市(Minamata)，是由日本環境省在2010年委託，由JCN公司設計、建造、營運。

這座工廠的技術基礎是建立在熊本大學(Kumamoto University)與崇城大學(Sojo University)兩間學校的研究成果上，而原料則是產於水俁市當地的竹子。雖然它們在公司的聲明稿上對製程的敘述不多，但應該不脫把原料斬斷成極小的碎片後，將其糖解(saccharification)最後發酵成酒精的方式，關鍵技術會在於他們使用的酵母(yeast)為何，這對製程效率有決定性的影響力。關於使用竹子製造纖維素酒精，我的另一大疑問在於如何收穫。因為竹子是相當有韌性的植物，要利用機械化收穫在設備上勢必要有所創新，如果不能夠有效率地進行栽種與收穫的循環，那麼即便轉化的製程有競爭力也是枉然。這項計畫在製程與後勤系統的發展值得我們持續關注。

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[產業]次代生質燃料上市公司觀察

上次我們介紹了2011年最受矚目的50家生質燃料公司，其中不乏數間2010或2011年登櫃上市的公司。然而2011年對這些上市的公司們而言其實並不太好過。Gigaom.com最近公佈了這些公司近期的股價和評論。大體而言，這些公司在2011年度都因產量過小而獲利不足。以下為各公司的簡介與評論：

Amyris
Amyris利用基因工程改造微生物，將生物質轉換為生質燃料或是生質化學物。他們的第一個產品是將蔗糖糖漿轉換為生物烯（Biofene，暫譯) ，生物烯可以作為化妝品或是潤滑油的原料賣給化工廠。到了今年第三季(9/1)為止，Amyris的利潤為3628萬美元，去年同期利潤為2423萬美元。然而今年淨損失為4392萬美元，去年同期為2061萬美元。
目前Amyris股價低於12元，創下了過去一年的新低，跌幅超過53%。Amyris去年(2010)上市時股價為16 元，低於每股18~20的預測。

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2011年美國生質酒精界的五件大事

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Renewable Fuels Association (RFA)在上個月發表了一篇文章〈Top 5 Ethanol Stories for 2011〉回顧2011年美國酒精產業的5件大事，我將它整理如下：

1. E15擴大適用範圍

美國環保署(EPA)同意2001年出廠(MY 2001)的汽車添加E15酒精汽油，這項政策預期將能大幅刺激酒精的國內銷售量。

2. VEETC功成身退

Volumetric Ethanol Excise Tax Credit (VEETC) 這項補助案又稱Blender’s Tax Credit，燃料業者每混入一加侖的酒精，就可以獲得0.45美元的稅金減免，也就是說每販賣一加侖的E10燃料，業者可以獲得0.45 * 10% = 0.045美元的補助。然而這項補助案在2011年到期後不再延長，另外與這項法案相關的進口關稅也將連帶被取消。

3. 出口量達歷史新高

雖然國內銷售宥於政策限制，但在酒精業者卻在國際市場找到出路。根據估計，過去一年中約有十億(1 billion)加侖的酒精由美國出口到其他國家，而酒精生產的副產品，如：DDGS，總出口量也約在800到900公噸之譜。

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Ethanol Blend Wall

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作者： 歐陽孚

「Ethnaol Blend Wall」或「Blend Wall」這個詞彙最近常出現在美國生質燃料的相關報導中，在這裡我將其暫譯作「添加總量」，它指的是目前市場所能夠吸收或消費的生質酒精總量。

美國目前的燃料用生質酒精有兩種主要的市場，一個是E10酒精汽油，也就是一般汽油內添加10%的酒精；第二個是使用E85的彈性燃料車(FFV)。然而誠如我們在之前文章談過的，E85目前的普及程度太低，其影響程度與真正主宰市場的E10相比實在微不足道。假如美國國內市場一年消耗100億加侖的汽油，那麼生質酒精的市場規模最大就只有10億加侖(100*10% = 10)，10億這個數字就是「Blend Wall」！要知道Blend wall在這兩年何以被頻頻拿出來討論，請讓我們由表1看起。

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汽車與生質燃料(二) 我的車可否加酒精？彈性燃料車

Audi A4 TFSI Flexifuel；近年來有不少高階的彈性燃料車問世。(圖片來源)

作者：歐陽孚 / 編輯：楊卓儒、郭致廷

在上一篇文章的最後我們談到了酒精汽油。一般車輛添加低濃度酒精汽油並不會有任何異狀，甚至許多地區加油站買到的汽油都已經混入了低濃度的酒精，例如美國為了擴大國內的酒精市場，其環保署(EPA) 早在30年前就批准加油站可以提供E10，也就是說一般在美國買的87汽油, 89汽油, 93汽油等，其實很多都已經混入了10%的酒精。美國政府在2010年更進一步允許加油站提供一般大眾E15，然而僅有2001年以後出廠的車輛才能夠使用E15的酒精汽油，原因是在此之前的車輛並沒有相應的設計，貿然添加可能會損害車體 。如果E15就可能會傷害一般車輛，那麼美國加油站的E85到底是給什麼車用的燃料呢？

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[新聞] 海草也可以用來製作生質酒精

圖片來源：維基百科

原文為〈Seaweed may be beneficial source of biofuel for smaller countries〉於2011年1月27日發佈於《Daily Illini》網站，摘要如下：

1. 美國伊利諾大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的教授Dr. Yong-Su Jin目前正在進行以海草轉化為酒精的研究，他指出，如日本、韓國一類的島嶼形或半島形國家，不像大陸形國家擁有遼闊的土地可以利用玉米來生產酒精，因此在海中發展生質能源可能會是他們的良好選項。

2. 海草與玉米一樣可以利用「熱水解(Hydrolysis)」來生產酒精。玉米酒精的反應過程大致如下：玉米 → 葡萄糖( glucose) → 酒精；海草則是：海草 → 半乳糖(galactose) → 酒精。目前海草酒精的技術瓶頸在於由半乳糖到酒精這段反應的速度太慢，Dr. Jin的研究便是關於這一段發酵反應的改良。

3. 除了發酵技術以外，還有以下幾項考量與困難：一是在水中進行養殖與收穫比起傳統的陸耕要更為複雜；其二，颶風或颱風等自然災害可以中斷整個生產流程；第三，海草是魚或其他動物的食物來源，大規模種植與收穫會影響海洋生態。

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[新聞] 粉圓可以用於酒精除水

圖片來源:eBay

原文為〈Study finds more effective way to dry ethanol, reduce costs〉於2011年9月15日發佈於《Southeast Farm Press》，摘要如下：

1. 在酒精生產過程的中段(發酵之後)，溶液內會含有6%至12%的水，其中大部分的水分子必須被移除，剩下低含水量的酒精才能夠做為燃料用途。一般移除水份的方式有二：一種是利用粗玉米粉(Corn Grits)、一種是水分子篩(Water Molecular Sieve)。

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[產業] POET將利用能源草復育劣化土地

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原文為〈Poet partners with ecological restoration firm on energy grass〉於2011年8月17日發佈於《Ethanol Producer Magazine》網站，摘要如下：

1. POET LLC. [註1] 近來展開一項投資計畫，準備在他們位於南達科達州(South Dakota) Chancellorr市的生質酒精廠周邊的劣化土地(degraded land)[註2]上種植能源草(energy grass)，以恢復並保育這些劣化土地。

2. 這項計畫是他們與The Earth Partners這個組織簽訂的合作計畫之一。該組織主張使用生質物相關資源來恢復與保育土地。The Earth Partners與農夫還有地主交涉，遊說他們在劣化土地或邊際土地(marginal land) [註3]上栽種原生的能源草，並將部分能源草出售給POET以供其在Chancellor的酒精廠使用，送進固態燃料鍋爐作為燃料。

3. 目前Chancellor酒精廠所使用的process steam來自附近的垃圾掩埋場與燃燒木片或其他生質燃料，能源草未來也將成為他們的選項。更長遠一些的目標是將能源草納入他們纖維素生質酒精的原料之一，然而要達到這個目標除了轉化技術需要突破之外，後勤(收穫、儲運)支援體系的建立也不容忽視。

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[產業] Abengoa獲得美國能源部貸款興建纖維素酒精廠

圖片來源：ABENGOA BIOENERGY

原文為〈DOE offers conditional $133.9M loan guarantee to Abengoa Bioenergy〉於2011年8月22日發佈於《Biofuels Digest》網站，摘要如下：

1. 美國能源部(DOE)同意提供Abengoa Bioenergy1.34億(133.9 million)美金的聯邦貸款，助其興建商業規模的纖維素生質(cellulosic biomass)生質精煉廠(biorefinery)。Abengoa Bioenergy宣佈建廠地點將會是美國堪薩斯州(Kansas)的小鎮Hugoton。

2. 在此之前，Abengoa Bioenergy已經有十年的纖維素酒精技術開發經驗，在Hugoton建廠的相關準備也逾五年。從累積幾千小時的實驗室規模生產經驗開始、再前往內布拉斯加州(Nerbaska)的York郡建立先導試驗設施，而後在西班牙的Salamanca建立示範廠。美國能源部在York時期的開發就對Abengoa Bioenergy投入3千4百萬美金(34 million)，並在2007年時同意提供1億美金以支援Hugoton建廠計畫。除了Abengoa Bioenergy的Hugoton外，DOE還另外挑選了五間生產設施提供補助，以推動第二代生質燃料。

3. Hugoton生質精煉廠的年產量將能夠達到2千3百萬 (23 million) 加侖，並完全供應工廠的電力需求。這項計畫將創造300個工作機會，其中有65個將會是在Hugoton當地的全職工作。


評論與補充：
1. 如同在〈生質能源概論(六)─生質酒精〉裡所提到的，纖維素酒精可以擺脫生質能源與糧爭地的爭議，又可以利用原本被視為農業廢棄物的稻稈、玉米梗，或是纖維素含量較高的作物，然而價格高昂的轉化過程是其一大障礙。近年來陸續有商業規模的纖維素酒精廠開始運轉，原物料種類各異，Abengoa Bioenergy在Hugoton採用的是麥稈，但其他廠商也有玉米梗、木料、甜高粱、等，更多資訊請參考維基百科。

2. Abengoa是從西班牙起家的跨國企業，集團下有近600間子公司，員工超過2萬6000人。除了能源以外，也涉足交通、電信、環境工程…等。在Hugoton的生質精煉廠之前，該集團的太陽能事業部Abengoa Solar就曾於2010年7月獲得14.5億美金的美國政府貸款，供其在亞利桑那州(Arizona)興建名為Solana Generating Station的太陽能發電站。


相關文章：

生質能源概論(六)─生質酒精
生物精煉概述(一)
生物精煉概述(二)
生物精煉概述(三)

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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[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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生質能源概論 ( 六 ) ─ 生質酒精

作者：郭致廷 / 編輯：楊卓儒

液態生質能源，或是稱為生質燃料(Biofuel)，泛指經由生物或化學方法轉化生物質 (Biomass)而取得之液態燃料。目前最廣泛被使用的種類為生質酒精與生質柴油。這兩種燃料主要使用於交通運輸，相較於傳統石油，具有低溫室氣體排放與低爆震等優點。本篇概論將介紹生質酒精的製程與利用情形。

圖片來源:http://www.etftrends.com/2010/10/corn-etfs-powered-ethanol-shift/

生質酒精可直接與石化汽油混合，在低濃度(<15%)混合的情況下，一般車輛無須修改引擎即可直接使用，例如美國目前普遍使用參雜10%生質酒精的混合汽油，這種混合汽油稱為e10汽油，(e代表酒精，10代表酒精與汽油混合比例）。此外，ford、chrysler、toyota等汽車公司也推出了複合燃料車（Flexible Fuel Vehicle），可自動偵測酒精與汽油混合比例，自行調整引擎內油料噴射系數與點火時間，因此可任意使用不同混合比例的酒精汽油。美國部份加油站有提供 高酒精混合比例的E85汽油讓民眾選擇。巴西自1970年代開始發展酒精汽油，至今全國加油站提供E22與E93酒精汽油，是目前世界上唯一不再使用純汽 油的國家。台灣自2007年開始推動公務車使用E3汽油，至2009年在台北高雄共13個加油站提供E3，將依實際使用情形評估是否在台灣全面推行。

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[產業] 2011年美國生質燃料補助

原文為〈US president signs biofuels bill〉於2010年12月20日發佈於《Biofuels International magazine》網站，摘要如下：

1. 美國總統歐巴馬(Barack Obama)於2010年12月17日簽署了關於生質燃料補助的相關法條，以延續使用酒精與生質柴油的誘因。內容如下：

2. Blender’s Credit for Ethanol (VEETC)：延續現行每加侖45美分(cent)的優惠至2011年底。

3. Tariff on Imported Ethanol：延長現行針對進口酒精的54美分關稅至2011年底，以及針對乙基第三丁基醚(ethyl tertiary-butyl ether)的關稅。

4. Small Producer Tax Credit：小型製造商(年產量小於6000萬加侖)每年產量的頭1500萬加侖可獲得每加侖10美分的生產稅收抵免(producer tax credit)。

5. Alternative fuel vehicle refueling property：關於使用替代燃料車輛所用的燃料添加設備，現行的30%的投資稅收抵免(investment tax credit)將延長至2011年底。

6. 同時生質柴油的稅收抵免也延長至2011年，並且可回溯至2010年。

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[產業] 石油公司Statoil開始向丹麥供應5%的纖維素酒精汽油

圖片來源：

http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,1977138,00.html

原文為〈Statoil Now Blending Inbicon's Cellulosic Ethanol for Danish Drivers〉於2010年11月4日發佈於《World of Bioenergy》網站，摘要如下：

1. 從今年8月開始，Statoil在丹麥挑選100個加油站供應混合了5%生質酒精的汽油。Statoil的生質酒精供應商是總部設立於丹麥的Inbicon，他們以稻稈為原料生產第二代生質酒精。

2. 早在2009年這兩間公司就已簽訂合約，並由Inbicon的示範工廠Kalundborg plant進行初期生產，證明他們可以達到商業規模。這間生質精煉廠(biorefinery)每小時可以處理4公噸的稻稈(每年3萬公噸)，每年可生產540萬公升(約150萬加侖、3.4萬桶)的生質柴油，轉化效率約是180公升/噸。

3.他們的工廠還能夠和發電廠共生，改善整體能源轉換效率，並降低整體碳排放量。Inbicon目前計畫擴展業務至北美洲以及澳洲，並在當地設立工廠。

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[產業] 美國Ohio州補助生質能源製造商提升設備

原文為〈Refining equipment funding available in Ohio〉於2010年9月29日發佈於《Biodiesel Magazine》網站，摘要如下：

1. 美國Ohio州政府發展部(Department of Development)為整合該州農業與製造業的優勢、取得在生質能源製造的領先地位，近來發動針對生質柴油以及生質酒精製造商的補助案，以提升製造商的設備品質。審核通過者可以獲得50萬至100萬美金的資金挹注。

2. 申請者需具備的條件有四：

A. 公司需坐落於Ohio州；

B. 提案總預算需有25%以上投資於設備；

C. 能在12個月內完成提案內容、實際運作；

D. 能對該州經濟產生直接貢獻。

評論：

生質能源的發展目標最上位者是自然環境的永續經營，但更貼近實務面的則是農業與製造業的工作機會以及商業利益。特別是農村人口流失、人力老化等問題持續惡化，農業界期待生質能源對原物料(feedstock)之需求有助於農村重建與長期發展。雖然這個案例值得台灣參考，然而台灣究竟不同於美、徳等農業與工業大國，要能獲得穩定的原物料供應以及生產設備支援，仍有諸多困難需要解決。

[技術] 生質酒精(E85)做為汽車廢氣處理還原劑

原文為〈New aftertreatment system provides alternative to urea SCR〉，於2010年5月發佈於《Biodiesel Magazine》網站，摘要如下：

減少NOx的排放量是新一代車輛的課題，例如歐盟2006年公佈的第四期廢氣排放標準，較第三期減少80%的可吸入懸浮物以及30%的NOx；而美國也訂出了2010 compliance要車商遵守。

目前常見的因應方案有二：

1. 廢氣循環系統(Exhaust Gas Circulation, EGR)：簡言之，就是將部分廢氣送回引擎再次燃燒。

2. 選擇性催化還原系統(Selective Catalytic Reduction, SCR)：車輛內需儲存尿素(urea)做為還原劑，配合催化器作用將NOx轉化成N2及水，因此SCR車主需適時添加由尿素和水組成的diesel exhaust fluid (DEF)。

Tenneco Automotive發表了一種名為hydrocarbon lean NOx catalyst (HC-LNC)的系統：

1. 有別於SCR採用鐵或是銅製成的觸媒，HC-LNC採用銀製的觸媒。

2. 採用柴油或是E85做為還原劑。

3. 由於E85具有酒精良好的抗凍能力，不需要額外的加熱裝置來避免DEF在-11o就會結凍的問題，因此可簡化機件設計。

4. 預計2012年可完成on-road的商業化產品、2014年則是off-road。

雖然HC-LNC和SCR目前都需要硬體建設與後勤系統，但SCR的發展時間較早，短期內應該難以普及。