生質能 (Biomass energy or Bioenergy )

生質能(Biomass energy or Bioenergy) 吳昱賢朱志堅指導老師:林榮富

前序 • 隨著石油、煤、天然氣等化石燃料日益減少，而當現今研發新能源或代替燃料時，生質能的開發與利用便是其中之一，換言之，生質能可謂未來能源發展與地球永續經營重要一環。

何謂生質能 • 所謂“生質物” ，係指由生物產生的有機物質，而該有機物質可做為燃料或工業產品。目前最常提及的生物質，係指種植及成長之後，用以做為生質燃料的植物。 • 所謂”生質能”便是利用有生命的物質，例如動、植物，來當做人類所需的能源。 • 生質能的主要目的並不是為了發電，而是為了將人類製造廢棄物中的「碳」提煉出來，進而製造燃料出來。既然是由廢棄物提料出來，那麼原料來源就非常的廣泛了。燃料的形式有分為固體、液體和氣體這三種類型。所以生質能的主要目的是製造出「燃料」。 • 目前生質能是全球第四大能源，僅次於石油、煤及天然氣。生質能供應全球約 14％的初級能源需求，也提供了開發中國家 35％的能源，是目前最廣泛使用的再生能源。

生質能種類 生質來源有許多種類，包括： • 1.牲畜糞便 • 2.農作物殘渣 • 3.薪柴 • 4.製糖作物 • 5.城市垃圾 • 6.城市污水 • 7.水生植物

生產原理 • 生質能的利用主要是靠有機物直接燃燒，或是加熱產油，也可以加入細菌進行分解，另外還有加入酵素進行化學反應。這些複雜的製程都是為了增加所含的碳，進行燃燒的動作。為何是「碳」的多寡呢？那是因為碳含量的多寡，關系到物體的熱值。熱值越高，所產生的能量也就越多。

生產方式 • 直接燃燒 • 物理轉換 • 熱轉換 • 生物轉換 • 化學轉換

解說直接燃燒:燃燒是劇烈的氧化作用，燃燒後會產生氧化物以及二氧化碳，所以燃燒物必須是有含碳的物品。物理轉換:所謂的物理轉換是將大分子切碎成小分子，並依照其不同成分分類，再添加一些化合物，製錠成為更好運送的燃料熱轉換:熱轉換是將廢棄物無氧加熱後再經冷凝製作出液態燃料。熱處理技術的原料來源大多是塑膠和橡膠。膠類的物品在無氧加熱的過程中，會產生油氣，產生的油氣經冷凝的過程後，再依其性質分類。生物轉換:生物轉換的方式主要是靠著加入細菌的方式將廢棄物裡的有機物質分解出來，藉此得到可燃性的氣體。化學轉換:如經發酵（ fermentation ）、酯化（ esterification ）等程序產生酒精汽油（ gasohol ）、沼氣（ biogas ）或生質柴油；或利用生物菌種等方法產生氫氣、甲醇等燃料。

未來國內生質能技術之發展 • 利用廢休耕農地種植能源作物與廢棄物為燃料，兼具提高自產能源，強化能源供應安全與貫徹資源永續利用的多重效益；而生質燃料具有可儲存的特性，可與傳統能源系統如柴油車輛、燃煤電廠結合使用；與其他再生能源比較有供應穩定，應用方便與成本低的優點。

台灣生質能例子 台灣目前較為顯著的生質能源利用例子有下列: • 台灣糖業公司利用蔗渣於糖廠中直接燃燒，產生蒸汽，供工場中蒸發器及發電機使用。 • 花蓮的中華紙漿公司，利用剩餘的廢材、木屑、樹皮在特製的鍋爐中燃燒，生產高壓蒸汽，以推動渦輪發電機。 • 高雄西青埔垃圾場，與澳洲可寧衛能資公司合作運用沼氣發電，八十九年正式點火，每小時發電量可達五百萬瓦，成為國內最大的沼氣發電廠，預估該垃圾場產生的沼氣氣量，可供廿年的發電使用。

生質能優點 • 利用廢棄物轉換成可再利用的能源，符合環保與能源的雙重節約 • 利用生質能可以減緩石油的消耗，進而取代對石油的依賴。 • 資源回收再利用可以減少對地球資源的浪費。 • 生質能的利用可以提高能源效率。 • 相對於石油可以減少溫室氣體的產生。

生質能缺點 • 生質能製造出來的燃油，效率沒有比石油來的好。 • 現階段的熱機(引擎)並無法完全適應製造出的燃油。 • 廢棄物必須先經過分類後才可以決定是否可使用。 • 在使用生產出的燃料時，依舊會製造溫室氣體。

結論沒有一樣物資是“取之不盡，用之不竭” 的，即使今天又研發了代替石油、煤、天然氣等化石燃料，但再多的資源總有一天會用完。我們不僅要節約，更要做到回收再利用的工作，以減低能源危機的發生率。因此，做好節約能源的工作，讓能源得以源源不絕，永不止息，並共創美好的未來。

資料來源 • http://re.org.tw/Pro/f1/f1b1.htm • http://cct.me.ntut.edu.tw/greenenergy/biomass.htm • http://teacher2.hkjh.kh.edu.tw/haubrey/energy/e2-5.htm • http://www.wretch.cc/blog/tyk349/11000314

生質能 (Biomass energy or Bioenergy )