作者:能源與資源研究中心 張振昌 主任

       石油日漸枯竭,若要解決人類所面臨的環境與能源危機,必須在短期內開發出符合環保且永續的替代能源。生質柴油就是一種替代的能源。依我國石油管理法第38條的規定:「生質柴油係指以動植物油或廢食用油脂,經轉化技術後所產生之酯類,直接使用或混合市售柴油使用作為燃料者」。生質柴油主要從天然植物油、動物脂肪、油脂純化副產物與食用或工業回收廢油提煉得來。生質柴油有許多優點,首先因其燃燒特性與化石柴油相似,可與化石柴油以任意比例混合使用,甚至完全取代化石柴油做為柴油汽車之燃料,柴油汽車引擎不須進行任何改造,也可與汽油搭配使用。

       生質柴油於國內也有相當久的發展了,在一九八五年Rudolf Diesel 發表了以石化燃料為動力的柴油引擎,並開始使用石化柴油以外的能源做為燃料,五年後他研發出使用花生油作為內燃機引擎的燃料並於一九零零年的巴黎世界博覽會展出,使用生化柴油的歷史已經超過一百年。Rudolf  Diesel並認為植物油酯將會是與石油一樣重要的燃料。

(圖)Rudolf Diesel

      目前商業上生產的第一代生質柴油多採鹼化學法將脂肪轉化成柴油,利用強鹼觸媒將動植物油與甲醇在高溫(40-65℃ ) 下催化轉換成甲基酯類(methyl esters) 與甘油(glycerol),反應迅速且技術成熟,但轉化後須要經過脫甲醇、中和、水洗與蒸發除水等過程,如果將來酵素轉化技術成熟將可以取代這些冗長的化學過程與可能造成的汙染。

(圖)生質柴油轉酯化反應式

使用生質柴油有以下幾項的優點:

一、燃燒效果佳:生質柴油的含氧量高達到11%,燃燒效果好且會降低一氧化碳,
        未燃燒的碳氫化合物的排放。
二、安全性高:生質柴油的閃火點(Flash point)是118℃,遠高於石化柴油52℃。
三、增加油品潤滑性:生質柴油是脂肪酸甲基酯化合物,類似界面活性劑,
        有很好的金屬親和性,可以作為潤滑添加劑保護引擎。
四、毒性低:生質柴油不含芳香族類,所以成分不具治癌性,而且不含硫,鉛,
        鹵素等有害物質。
五、二氧化碳減量:添加1%(B1)生質柴油,約可減少溫室氣體CO2排放達
        12.6萬噸/年。