2014年6月28日 星期六

淺談生質柴油開發、品管,與高值化產品開發 2014.6.28

  生物質(biomass),就是指動植物身體裡面的有機物,將生物質轉為能量形式就叫做生質能源。一般挖掘石油作為燃料,就是將地底下的碳挖出來使用,燃燒後的碳再排進大氣中,而生物的話,植物吸收大氣中的碳作為自己的能量,動物再吃植物,用生物作為能源排出的碳,原則上完全不會增加大氣中碳的含量,所以生質能源被視為一種「封閉式碳循環迴路」(closed carbon cycle)。

  其實早在17世紀,就已經有科學家成功使用生質能源去驅動引擎,但工業革命開始之後,挖掘石油作為低成本燃料成為主流,生質能源技術就停留了很久,直到現在能源危機越來越嚴重,才開始逐步往前發展。目前市面上所能看到的生質能源形式是一種「脂肪酸甲基酯」簡稱FAME,主要是利用植物油和甲醇進行酯化反應之後得到的產物,這樣的產物因為雙鍵多且含氧量高,具有熱值低和保存上不穩定的缺點,為了改善又發展出氫化製程技術,做出「氫化植物油」又叫做「綠色柴油」。除了植物油以外,植物的纖維素也可以經由熱裂解反應製成「改質裂解油」,還有汽化的方法製成「合成柴油」,不過這兩項技術因為難度和成本都高,目前尚處於實驗測試階段,沒有在外面販賣流通。

  目前世界上的生質柴油工廠,以均相觸媒為主流,也就是催化劑跟反應物全部都混在一起。僅有一間在法國叫做Axens的能源公司使用固態異相觸媒,這樣子的反應因為溫壓需求都高,氫化反應也需要較高的莫耳數比,所以製作成本也會比較高,不過這種方法連低品質的油品也能作為反應物,所以仍具又經濟上的優勢。

  再來討論台灣生質柴油的品管,生質柴油算是一種特許商品,也就是製造這種產品需要經過很多規範,目前台灣的品管標準,是直接參考美國、歐洲,日本等技術較先進的國家來制定,其中包括了水含量、各種副產物含量、比重、金屬鹽類含量,基本上可以符合這些規定上市的生質柴油,都非常安全,但仍有不肖業者偷工減料而發生大型車輛驅動上發生問題,日前台灣已取消B2柴油的使用(B2柴油就是一般柴油裡面添加2%的生質柴油),只能說沒有良心的業者確實會造成台灣產業的技術無法追上別的國家,因為有些歐洲國家已經做到B20柴油的使用了。

  最後說一下從生質能源發展出的其他產品,其中一種很重要的就是化妝品,因為反應物來自生物所以可以做成仿生保養品、化妝品和清潔劑,像是用椰油做出來的椰油基羥乙基磺酸鈉(我不知道這個名字在長什麼小朋友)就能做出對眼睛、皮膚,和食用都比較不刺激的清潔產品。另外一種叫做甲酯磺酸鈉的鹽類能做出鈣皂分散能力較強的清潔劑,即使在硬水中也可以洗淨物品,像這樣的產品就可以在硬水環境較普遍中國有很大的市場。

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