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第十章 綠色能源

10.2.8 生質能

此部分所敘述內容為生質能相關策略與技術。生質能來源頗多元,諸 如能源作物、農業廢棄物、廢氣處理副產物甚或是微生物等,可用於發電 與交通運輸之替代燃料,並透過補助等策略進行推廣,且透過標準的建立 以確認其品質,內容如下所述:

盤查與效益分析

(1) 微藻類生質燃料:Gouveia et al. (2008)指出,某些種類的微藻類因富含 油脂,可作為生質燃料的來源之一,另外其具有快速的生長性,並可生 長於非可耕地與非飲用水中,需水量更少,其生產不受季節影響,更不 會排擠食物作物的種植。

策略

(1) 補助: Demirbas (2007)指出可透過農業政策補助與免稅優惠以降低生質 能總生產成本,促進生質能之使用。

(2) 生質能認證 (biomass certification):Dam et al. (2008)指出,由於使用率 與生產率的提升,已漸形成國際生質能市場及增加交易,因此必須訂定 標準以保證產出品質,而標準訂定以 GHG、能源比較及土地利用改變 為主要依據。

(3) 碳標籤(carbon labelling)計畫:該計畫首度由 Intelligent Energy Europe Programme 執行,根據 Rutz et al. (2007)指出在歐洲使用不同的碳標籤 行動能夠促進生質燃料的使用,提供消費者與燃料相關的資訊與教育,

減少對原油的依賴。

EJ/yr,以及 2100 年之 240 至 850EJ/yr。Field et al. (2008)分析可生產能 源作物並避免與糧食作物產生競爭關係的最佳生質能來源為廢棄農田 或放牧場,約可占世界初級能源消耗之 5%。

(5) 稻草生質能成本效益:Matsumura et al.(2005)分析日本利用稻草或稻殼 等農作殘渣,假設轉換效率為 7%,可產電 3.8 billion kW h/yr,占全日 本需電量之 0.47%,所需成本為 US$0.21/ kW h; Suramaythangkoor et al.(2008)分析泰國利用稻草發電之潛勢,與直接燃燒之方式比較,降低 7.8-13.2 Mt-eCO2

(6) 沼氣再利用比較:Tilche et al.(2008)針對歐盟國家所進行之分析,將沼 氣做為燃料使用,與其他生物燃料比較對於溫室氣體之減量具有更好之 效益,且並不需考慮土地利用問題。

(7) 燃料乙醇免稅:Vedenov et al. (2008)指出美國若以增加石油徵稅,讓使 用燃料乙醇免稅,則能同時具有環境與能源安全效益。

(8) 生質能與燃煤共燃發電:Ericsson (2007)分析波蘭之生質能與燃煤供燃 發電措施,指出這是經濟與技術上最具效益措施,可以處理生質能供應 中斷的問題,且其對些微之價格變動不敏感,但其對其他污染物(e.g.

SO2)之減量不明顯;波蘭預計在 2010 年達到 7.5%電目標,Berggren et al.

(2008)分析生質能運用於波蘭現存之燃煤發電廠以共同燃燒之措施,預 期發電量預計占 2010 年總發電量之 1.6-4.6%。

技術

(1) 燃料乙醇:Kalogo et al.(2007)將固體廢棄物乙醇以 E85 燃料酒精運用於 小客車上,比較石油與不同燃料乙醇之溫室氣體排放,發現比利用石油 為燃料降低 65% eCO2,且比較將固體廢棄物以掩埋之方式處理時所需

(2) 微生物生質燃料:Rittmann (2008)指出某些微生物可將農業、動物或工 業廢棄物轉換為能源,另外,可利用某些光合成微生物之脂質生成生質 柴油,而非脂質的部分亦可生成其他可用能源;Atsumi et al. (2008)指出 利用大腸桿菌合成之生質燃料,比一般之生質燃料具有更高之能源密 度、較低之吸濕性、較低之蒸汽壓,另外更適合於現今之運輸裝置,但 直接利用有 機體生 產不具經濟 效益 ,而需利用代 謝工程 (Metabolic engineering)做為替代之做法。

(3) 柳樹(willow)發電:Heller et al.(2003)分析美國用柳樹(willow)發電之潛 力,若以該生質能以 10%之比例與石化燃料共同燃燒,所產生之電能可 增加 8.9%,而降低 7-10% eCO2排放。

(4) 柳枝稷(switchgrass)乙醇:Schmer et al. (2008)針對美國用柳枝稷生產纖 維素酒精進行研究,平均可生產 60 GJ/ha/yr ,與使用石油相比可減少 94% 之 eCO2排放。

10.2.9 其他

此部分所敘述為其他綠色能源相關技術,內容如下所述:

技術

(1) 微生物產熱:Jan Remmereit et al. (2007)將 hyperthermophilic 微生物 對生質物進行降解時所產生的熱用於液體的加熱,並直接應用於加熱 幫浦、輻射加熱、產電與驅動徵氣渦輪機的使用。

(2) 石油污泥再生燃料:Elektorowicz et al. (2005)應用電動力(electrokinetic) 相分離技術於石油污泥再生,可減低污泥總量,及再生無金屬與水分