2013年9月19日 星期四

生質能源


山不轉,路轉。 

能量是維持生命體系的要件,如今更儼然成為延續人類高度文明的支柱,沒有人能夠想像,在化石燃料耗盡之前,適當替代能源尚未被開發出來的明日世界。於是核能、水力、風力、潮汐、地熱、太陽能等替代能源的開發又啟動了另一波全球性的激烈競爭。相對於前述那些能源舊名詞,當前有一個新鮮詞彙越來越受重視 生質能源,不僅因為它是一種可以再生的能源,更重要的是,它還很環保。然而它的初登場卻是一場災難,因為它造成了糧食危機。

你們還記得幾年前原油價格一桶大約150美元的社會景況嗎?加油站前大排長龍的車陣,甚至有人瘋狂到將汽油囤積在家裡面。這樣的迫切情緒,逼使人們必須快速找到替代能源,於是有人把腦筋動到玉米上,它的來龍去脈是這樣的。玉米內有一大堆澱粉,澱粉經過酵素分解後可以產生葡萄糖,葡萄糖再經發酵作用得到酒精,酒精便可加到汽油裡以降低人們對汽油的需求。問題是,玉米是許多國家人民的主食,把玉米拿去當燃料,供需便失衡,於是玉米價格飆漲,最終發生糧食危機,這可是會鬧革命的!後來科學家還發現,把玉米變成酒精所消耗的能量(人力、施肥、農藥、收成、製作、運輸……),其實未必比昂貴的汽油來得划算,並且還很不環保,因為在整個酒精生產的過程會釋放出巨大的溫室氣體。所以現在大概不會再有人想要用食物來轉換成替代能源了。

常常是這樣吧,人們為了解決一個問題,竟在無意之間製造出更多問題來,難怪有人要感嘆,也許沒有科學的人類文明會更好。那麼,生質燃料的未來在哪裡呢?

大家應該沒忘了吧,並不是只有澱粉才由葡萄糖串聯而成,組成植物細胞壁的纖維素也是。所以許多科學家現在想的是,如何拆解纖維素中的葡萄糖,畢竟纖維素是地球上含量最多的有機物,而且源源不絕;只要陽光繼續灑落在綠地上。有些人想到植食性動物(牛、羊與白蟻)體內的共生微生物,但是目前無法克服共生條件的限制,也就是這些共生微生物無法在共生生物體外分解纖維素。另外植物細胞壁內還有一種增加硬度的成分 木質素,它的存在恐怕也會造成纖維素分解過程的障礙。看來分解纖維素以取得能源的這條路,好像前途茫茫似的。然而,我們怎麼能眼睜睜地錯過這樣龐大的能源庫呢。台灣科學家要登場了

這兩天平面媒體登出一則報導:「路邊的芒草未來有機會成為生質能源,成大研究團隊利用芒草燒製為煤碳成為能源, 一公頃 土地種植出的芒草,能產生28800度電,能源轉換率相當高。」芒草不是食物、不需要特別照顧就能長得很好(請參閱下列連結,有芒草的解說:http://e-info.org.tw/node/36623),所以沒有前述玉米的問題。唯一要考慮的是燒製過程的能量需求與碳排放。不曉得這裡所提的兩萬八千八百度電是否已扣除能源成本?

最後提一下為何生質燃料的碳排放可以忽略。生質燃料的原料來自現存的植物,它們燃燒後所釋出的碳,原本就來自目前的大氣二氧化碳,所以不會提升當前的溫室效應。若燃燒的是化石燃料(煤與石油),它們釋放出來的是幾億年前大氣中的二氧化碳,因此會增加目前大氣中溫室氣體的總含量。但是我之前就講過,人類遭逢的生態難題其實要歸因於資源的不當使用,如果我們不戒除對能源的過度依賴與濫用,不論人類再聰明,災難將永遠如影隨形。

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