Feb202009

生質酒精 – 認識它

自從對火箭爐做了一些瞭解之後,對於它在城市地區的適用性,不免感到懷疑,真的要使用這種爐子,恐怕得搬到空曠的地方才成,不然可會被鄰居罵死。不過接觸這個東西以後,讓我對再生能源產生不少興趣。在各種的再生能源中,最直覺的應該非酒精莫屬,這是我們每天在菜餚裡幾乎都會食用物質,所以我想先從生質酒精看起。

記得以前上實驗課用的酒精燈,產生的火焰很純、不會冒煙,我想若能拿來當作燃料,或者用來取代汽油,應該是不錯的選擇,2008年石油飆漲的時候,看到一些報導,像巴西這些較大的農業國家,生質酒精已經在他們國家推廣多年了。

記得小時候,媽媽曾經用葡萄加上砂糖自製葡萄酒,整個發酵的過程,看來並不複雜,但整個發酵的過程非常的長,如果要大量製造,用純生物的發酵方法恐怕不是這麼理想。加上蒸餾純化的過程,也需要花費大量能源,不禁懷疑生質酒精是否真的有機會取代石油的地位。

進一步的瞭解它之前,不得不將國中、高中老師教的化學,再搬出來溫習一下。從植物行光合作用產生葡萄糖、葡萄糖發酵變酒精、酒精燃燒產生能量的過程,可以變成以下三個化學步驟:

光合作用:
6CO2 + 6H2O + light → C6H12O6 + 6O2
六份二氧化碳+六份水+陽光 產生 一份葡萄糖+6份氧氣

發酵:
C6H12O6 → 2C2H6O + 2CO2 + heat
一份葡萄糖發酵產生兩份酒精、兩份二氧化碳跟熱

燃燒酒精
C2H6O + 3O2 → 2CO2 + 3H2O + heat
一份酒精加三份氧氣燃燒產生兩份二氧化碳跟水,以及熱能。

整個過程,會讓所有的物質不多也不少的還原。所以,用最天然的方法製造出生質酒精,是LOHAS的最佳解。但這只是一廂情願的理想,大家都知道,蒸餾過後的高濃度的酒精,才燒的起來。像米酒、葡萄酒那種初釀的酒,是沒辦法燒的。

而如果用蒸餾法,蒸餾的過程又得需要很多能量。想到這裡,不免有點沮喪。要是有種濾網,能讓純酒精通過,其他比較大的分子都留下來,那就好了。完全不用能量,就能純化酒精。還是有什麼方法,利用風力之類的設備,產生動力、讓儲存槽壓力變小,在自然的狀況下,把酒精跟其他的物質分開,這樣應該也是個方法。

另外,就是製作酒精的原料。經過媒體的報導,我們現在也都知道,製作生質酒精,可能會排擠到糧食作物,造成糧食價格上漲。比方說玉米、甘蔗等等。另外,還會排擠糧食作物的土地,這也是個問題。除了像歐美那種得天獨厚,擁有廣大的可耕地的區域外,其他的區域,像台灣,目前大部分的都市區,都是從前跟農地掙來的,現在的農地,大概就是我們僅剩能生產糧食的農業地,實在想不出還有哪些可以拿來種生質原料 biomass的土地。

有關生質酒精的詳細介紹及入門,可以參考Wikipedia

另外,看到一篇由林祐生、李文乾先生撰寫的精闢論文,也非常不錯。

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