劉嘉哲 台糖公司研究所
前 言
酒精生產很可能是最古老的應用微生物技術，從考古學上發現的圖像與 採集樣品來推測，人類釀酒可以回溯到古埃及早期，也就是大約七千年前。
回顧數千年的釀酒歷史，燃料酒精的概念估計在十八世紀末到十九世紀初才 出現，與人類活動的歷史比較，還算不上太古老，不過如果用目前人類活動 的標準來看，燃料酒精生產的概念已經可以列入「古典」技術。
燃料酒精在十九世紀逐漸盛行的同時，大量開採石油的技術也正開始發 展，當雛形內燃機（1860 年）出現時，其設計是同時可以使用酒精與石油 產品，石油產品受限於當時的油源、開採技術、與煉製技術，僅達到與酒精 分佔燃料市場的程度，這兩種燃料的競爭，一直持續到二十世紀初。自十九 世紀末化學工業開始利用石油產業產品為原料，化學工業的發展直接刺激石 油開採與煉製技術之提升，使得石化產業與技術快速進步，石油衍生之液態 燃料在二十世紀初迅速取得優勢，很快使得酒精完全退出液態燃料的市場，
石油獨佔液態燃料的情況一直持續到二十世紀七十年代。肇因於中東戰爭的 的第一次石油危機，使得酒精燃料在歷經半世紀沈寂之後，再度成為液態燃 料（主要是引擎燃料）的選項之一，在這一波由於石油危機所誘發的替代能 源熱潮中，巴西由於得天獨厚的甘蔗產業特性，成為唯一持續利用燃料酒精 的國家，事實上，在二十世紀後期，由於國際市場長達超過二十年的平價石 油供應，巴西酒精政策在世紀末曾經瀕臨測底失敗。
時序進入二十一世紀，能源產業出現戲劇化演變，由於石油價格持續上 漲，使得巴西酒精產業在生產成本上重拾競爭力，另一方面，汽車工業推出 一項應用於引擎的新技術，使得燃料中添加酒精的比例可以有較大彈性，就 是所謂彈性燃料汽車（flexible fuel vehicle），可以使用幾乎任何比例混合的 酒精汽油，在巴西大受歡迎。同時，在美國非常弱勢的酒精汽油（原僅美國 中西部農業州有供應），在苦撐近三十年之後，也有類似的際遇。由於能源 策略與措施鼓勵利用美國國內充足的玉米料原生產酒精，在政治、經濟與農 業等各項有力條件的配合下，酒精生產成為過去兩年間美國最蓬勃發展的產 業之一。在巴西與美國兩大酒精生產國的刺激下，國際間許多其他國家紛紛 制訂汽油添加生質酒精的法規，或是設定時程，預期利用酒精取代部分汽油。
體認能源環境之變化，同時順應世界潮流，臺灣於94 年 6 月召開全國
能源會議，會中決定將生質燃料酒精列為臺灣將來替代能源的選項之一，雖 然會中並未對於汽油摻配酒精做明確決議，不過已經清楚宣示生質燃料酒精 在替代能源規劃中的地位。台糖公司由於具有甘蔗生產經驗與技術、曾經大 規模生產酒精，加上國營企業本質，自然責無旁貸，理應率先進行酒精產業 評估與規劃。因此，台糖公司於94 年底組成臨時編制生質能源小組，開始 進行酒精產業的評估。
燃料酒精產業可以自上游到下游分成幾個階段，首先是原料生產，其次 是醱酵生產技術，包括後段的除水處理，然後是酒精與汽油之混和、配送，
除末端的酒精汽油產品之外，尚有消費者端的各項條件需要配合，其中引擎 適應性可能是最受到關心的。此外，政策引導、消費者心理、對於燃料市場 之影響等政治、社會、與經濟議題，都與整個產業有相當的關係。從台糖公 司的角度看酒精產業，農業操作與酒精生產是最主要的工作，因此本文所要 探討的主要部分將限於生產技術，至於政策、法規、及其他面向，雖然在某 個層面上對於產業是否成形更具影響力，受限於本文涵蓋範圍，非技術相關 的部分，將不做任何評論或建議。
台糖公司生產酒精簡史
台灣糖業雖然以台糖公司為代表，不過台糖公司創立於民國 35 年，臺 灣的糖業實際上開始於 17 世紀，在前清就有具規模的蔗糖生產，日據時代 各地糖廠以獨立公司的型態（日本稱株式會社）出現，日本統治者在 1903 年在大目降（現在臺南新化）成立臺灣糖業試驗所，直接隸屬總督府，總理 糖業相關研究與產業規劃，可見對於糖業的重視。
日據時期臺灣的酒精生產曾經有用甘藷為原料的例子，不過主要生產原 料是糖蜜，而糖蜜是蔗糖生產過程中的副產品，因此與甘蔗產業有直接關 係。糖蜜是蔗汁經過濃縮、結晶、離心分離等手續，將蔗糖分離之後所剩下 的濃稠黏液，甘蔗從採收到進入糖廠的過程中，會有或多或少的夾雜物，加 上製糖過程中所添加化學藥劑，糖蜜在經過適當處理前並不適合人類直接食 用，因而一度被視為相當棘手的廢棄物。由於甘蔗汁係甘蔗組織經擠壓破碎 後所收集的全汁液，除了蔗糖之外，組織液所有的可溶性成份也都會存在於 甘蔗汁中，製糖過程的主要產品是砂糖，而製程無法將蔗糖完全分離（由於 蔗糖在水中的高溶解度，加上甘蔗汁是複雜混和物，因此無法百分之百將蔗 糖自甘蔗汁中分離），因此製糖剩下的濃稠汁液會有植物組織中常見的蛋白 質、礦物質、維生素、以及豐富的碳水化合物，這些成份使得糖蜜成為適合 微生物醱酵培養的營養源，利用糖蜜進行酒精生產，其實在「生產」之外，
廢棄物處理也是重要的理由之一。
早期各糖廠普遍設有酒精工場，就地處理糖蜜，利用糖蜜生產酒精被視 為廢棄物處理的手段，生產效率雖然重要，但並非最優先的考量。糖廠所生 產的酒精僅有兩個用途：供給以酒精為燃料的小型機具或是小火車；或是轉 售與菸酒公賣局。在農機具與火車之動力來源漸被更換成柴油引擎後，酒精 燃料需求大減，而出售的酒精則有成本的壓力，生產效率因而成為重要考 量。為了提升生產效率，台糖公司將酒精醱酵廠整併成三個生產基地，分別 為花蓮糖廠、屏東糖廠、與位於臺南縣柳營鄉的新營副產廠，各地糖廠生產 的糖蜜集中至酒精生產基地進行醱酵生產酒精的作業。隨著臺灣的經濟發 展，各項條件使得臺灣糖業在國際市場上競爭力顯著減弱，蔗糖生產不敷成 本的情況下，砂糖產量自 1980 年代逐年遞減，許多糖廠因為不符經濟效益 而停閉，糖蜜供應量也相對減少，屏東廠與花蓮廠因為原料不足以維持有效 益的運轉，而分別在1997 年與 1998 年終止酒精生產，將糖蜜集中到新營副 產廠。新營副產廠生產的酒精幾乎全數售予菸酒公賣局，在自產糖蜜不足狀 況下，部分必須以進口糖蜜補充。
臺灣在2001 年加入世界貿易組織（WTO），2002 年開放酒精進口，台 糖公司生產的酒精在無法和國際市場酒精競爭的情況下，失去了公賣局這個 大客戶，艱苦經營一年之後，新營副產廠的酒精工場在2003 年初決定停工，
至此台糖的酒精生產告一段落。
兩年之後，由於國際石油價格持續上漲，為因應能源環境的改變，經濟 部於 2005 年 6 月召開了全國能源會議，燃料酒精成為替代能源討論項目之 一，台糖公司由於具有酒精生產的條件與經驗，加上國營企業本質，配合國 家政策推展責無旁貸，因此自主性展開重啟酒精生產業務的可行性評估。緊 接在全國能源會議之後，台糖公司立即召集相關人員，進行密集內部會商，
討論酒精產業相關議題。2005 年 10 月台糖公司生質能源小組成立，成員包 括公司企劃單位企劃處、生產單位砂糖事業部、酒精業務單位生物科技事業 部、土地經營管理單位資產營運處、與研究單位台糖研究所，針對台糖現況 進行全面性評估。
生質能源小組評估之初步結論
台糖公司生質能源小組成立時，研究議題主要針對燃料酒精產業所引發 的問題找尋答案，首先的幾個問題是：最快何時可以生產出燃料酒精？年產 量多少？以及大約成本？這幾個問題是為了因應短期內試辦汽油添加燃料 酒精的可能性而產生。由於原新營副產廠設備尚稱完整，因此以該廠生產數 據為基礎，大致上的結論是三至六個月可以開始運轉，原有產能設計為每天 80 公秉（立方公尺），生產成本受到糖蜜價格影響最大，估計每公升需要新
臺幣25-30 元。另外，由於新營副產廠並未設置酒精乾燥脫水設備，假如啟 動燃料酒精生產，需要在最短時間內解決產製無水酒精最後段乾燥的問題。
由於政府政策並未在短時間內啟動試辦汽油添加酒精措施，因此這個評估的 結果實際上沒有真正付諸實施。(2007 年 9 月添加 3% 酒精的酒精汽油委由 臺灣中油公司在臺北市試辦，酒精係由臺灣中油自國外進口)。
在進行新營副產廠酒精設備檢視的過程中，能源小組發現原有硬體設施 已經是過時的設備，除非短期內接獲指示生產燃料酒精，否則不宜以新營副 產廠現有設備為架構做進一步投資，此外，由於燃料酒精生產幾乎成為國際 上所有蔗糖生產國的規劃方向，糖蜜來源有潛在不穩定性，因此新營副產廠 的設備就不在長期規劃所考慮的選項中。
在進行新營副產廠酒精設備檢視的過程中，能源小組發現原有硬體設施 已經是過時的設備，除非短期內接獲指示生產燃料酒精，否則不宜以新營副 產廠現有設備為架構做進一步投資，此外，由於燃料酒精生產幾乎成為國際 上所有蔗糖生產國的規劃方向，糖蜜來源有潛在不穩定性，因此新營副產廠 的設備就不在長期規劃所考慮的選項中。