2015年11月19日 星期四

荷蘭能源知識家:生質燃料篇 (下)

"受到政策性的鼓勵,生物質在非食用性的應用上,呈現更多元、更精細、更大規模的研究與商業發展,成為諸如燃料、塑料、顏料、建材、纖維等的原物料。"
圖二:英國蘇格蘭產製威士忌的農業廢棄物,成為交通生質燃料的原料之一。(Photo of Department for Transport, UK, via Flickr)

文/荷事生非│熊昔湘(淡江大學歐洲研究所博士班畢)、董芸安編輯

從「歐盟再生能源」到「荷蘭生物經濟」

    荷蘭身為歐盟成員國之一,本身是國土有限、氣候條件上不適合種植主流能源作物的溫帶小國(註九) ,除了本國的農業或工業廢棄物,其他生產生質燃料所需的來源作物或原料,必須倚賴進口後再加工製成。荷蘭政府和產業界對於發展生質燃料產業的態度,從初期被動性的配合歐盟政策、自2007年後轉為積極銜接至更遠大的產業目標─生物經濟(biobased economy)─,主要有兩個原因。

    其一,荷蘭是典型的資源有限小國,但也是出口經貿大國,一向擅長於加工進口原料或半成品,製成能源、化學和農食品後行銷全世界。此特質與條件下,荷蘭擁有相當成熟的煉油、化學、農業和物流產業;其鹿特丹港和阿姆斯特丹港都是歐洲吞吐量最大和設備最好的港口之一,具備了發展生質燃料產業的優良基礎。

    2005年至2014年間,荷蘭從幾乎沒有產量,躍升為歐盟第三大生質柴油第六大生質乙醇生產國(註十)。

    其二,國家的關鍵產業(能源、化學、農業等)長期以來倚賴化石能源,除了同為氣候變遷的「幫兇」,跟交通運輸一樣,這些產業也面臨著化石能源未來能否穩定供應的風險,因此這些產業加入這場「能源轉型」(energy transition)的產業革命,逐漸以生物質取代礦產原料,才有真正的永續發展。

    以化學界為代表的荷蘭關鍵產業,於2007年四月公布了「能源轉型綠皮書」(Groenboek Energietransitie),宣示產業界願意竭盡所能投入生質能於非食用性用途的應用發展(biomass for non-food applications),目標是2030年時達到30%的生質原料和生質能源使用率。

    荷蘭政府遂於2007年九月,由農業部長代表多個政府部會,發布政府對於國家轉型為生物經濟的願景書(Government Vision on the Biobased Economy for Energy Transition),整合當時多項鼓勵產業提高能源效用的補助項目,並新編列創新研究預算,包括八千萬歐元針對生物經濟內涵和五千五百萬歐元針對園藝產業的研發基金(註11)  。

    如果國家的交通運輸、能源、化學、營建、農業、食品、藥品等產業,全面轉向從生物質取得生產和能源原料,一個有別於「石油經濟」的「生物經濟」就有了雛型。

如何提高生質燃料的永續性

    受到政策性的鼓勵,生物質在非食用性的應用上,呈現更多元、更精細、更大規模的研究與商業發展,成為諸如燃料、塑料、顏料、建材、纖維等的原物料。問題是,同一項生物資源可能有多種互相競爭的用途,如何確保資源的最佳使用?生質燃料是生物質最有效的應用方式嗎?

    對於這個問題,荷蘭政府在上述提到的願景書裡,重新介紹了「生物質的階梯式應用」 (cascading use of biomass) 的概念,其概念解釋要怎麼運用生物質,應就生物質體內其各種可有效利用成分的附加價值,排出使用順序,在此運用排名中燃料應該派在最後,因為燃料的附加價值遠比作為藥品、食品等低 (圖四)。

    簡單說,對荷蘭政府而言,國家對於生物質研發應用的鼓勵,應朝附加價值高的方向,同時扮演整合資源、提供產業間跨領域合作與分享的平台,而不是只針對交通運輸產業的需求。
圖四: 階梯式的生物質永續應用概念,可以用一個金字塔圖來表示:每一種生物質都有多種成分,應用時應按每種成分所能產生的附加價值、由高至低排出優先順序;而通常附加價值最高的部分,其量也會越少,因此呈現出金字塔形的應用量。例如:棕欖油應先被用於醫療、食用、煮食和化學用途後,餘下的回收廢油才製成生質柴油,就比收割棕欖油後直接生產生質柴油,來得符合生質能資源的永續應用。(圖片來源:the Netherlands, Ministry of Agriculture, Nature and Food Quality (2007))

    此外,願景書也提出另一個提高生質燃料永續性的理念-「供應鏈的封閉系統」(closing the chain),強調生質資源的重複使用:農工商生產的副產品或廢棄物,如木屑、洋蔥皮、油脂等,都應經過生物化學處理而重新成為農業、化學、能源、燃料等產業的原料,這個理念跟近日常聽見的「循環經濟」相同。生質燃料如以這些副產品或廢棄物製成,就是永續性更高的所謂第二代生質燃料。

生質燃料大未來?

    荷蘭生質燃料的發展和許多其他國家的看法相同,認為以生質燃料替代化石燃料只是短期方案。要解決交通運輸的排放問題,需要更多長遠與多方規劃:

1.改變人貨移動的方式,同時加強公共交通運輸的品質。
2.彈性燃料車輛和電動車輛達商業規模、並使用可再生電能或甚至是氫電能。
3.提升生質燃料技術,往更多第二代甚至是第三代發展。
4.針對噴射燃料(jet-fuel)的替代方案努力,以生質煤油(bio-kerosene)取代化石煤油,從而降低快速成長中的航空運輸排碳量。

    荷蘭和歐盟各國的生質燃料產業,與其視之為改善世界環境的好創新,說穿了更是因為政策性手段而硬生生發展出來的產業。由於生質燃料從原料取得到成為商品之間的操作方式迴異,一路以來充滿爭議,有人堅持其造成生態損害、迫害弱勢農戶的家園和貧窮問題等,也有人認為關於生態破壞的科學研究和關聯性評估其實並不清楚。

    但是回顧歐盟自2005年訂定生質燃料法以來歷經不同階段的修正,反映其對於反對者的聲音和論點的重視,和對於永續發展的認真。無論這個政策未來將如何發展,事實上生質燃料早已默默成為人們日常生活的一部分:在加油站加到車裡的油早已含有生質燃料,去吃飯的餐廳所用完的廢棄油已回收製成生質柴油,還有更多實例每日上演中,只是一般人不一定注意到。從好的一面來看,生質燃料政策和其迂迴曲折的永續性議題發展的經驗,其實也是成就永續生物經濟的重要砌塊(building block)。

※請接續閱讀  荷蘭能源知識家:生質燃料篇 (上篇)

【註釋】
註九:荷蘭本國只有少量生質燃料作物栽培面積,比較值得一提的只有大約一萬公頃,針對木質纖維素生質燃料而栽培的草蘆、柳枝稷、芒草等。
註十:2014年荷蘭共產250萬噸生質柴油,為歐盟第三大生產國,占歐盟總產量10.85%;2014年荷蘭產出565百萬公升生質乙醇,是歐盟第六大生產國,占歐盟總產量6.42%。
註十一:資料來源:Ministry of Agriculture, Nature and Food Quality (2007), Government Vision on the Biobased Economy for Energy Transition: 'Closing the Chain’.

【延伸閱讀】
巴西的永續能源大夢:巴西甘蔗乙醇的允諾與失落 () ()
Biobased Economy Netwerk 荷蘭生質產業網絡

【作者介紹】
穿梭于「旁觀者」與「在地人」兩者身份間,《荷事生非》透過六大主題介紹、評論、八卦荷蘭。透過日常現實生活的大小事件,瞭解身為歐洲小國世界大國的荷蘭社會,它的過去、現在、與未來發展。

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