2008-02-18 資料來源:原子能委員會


利用穀物及蔗糖等糧食作物為原料生產的燃料級酒精稱為第一代生質酒精,而以農產廢棄物如稻稈、蔗渣、玉米稈或自然界中量豐易植的木質纖維生質物為原料生產的燃料級酒精(或稱纖維酒精)稱為第二代生質酒精,因其充分利用農業廢棄物及非糧食之能源作物,乃成為目前各國主要研發方向。美國布希總統於2007年12月18日簽署的2007年能源自主及安全法中要求增加生質燃料的產量,即以纖維酒精為主。我國經濟部能源局亦規劃自2011年起國內全面供應E3汽油(即汽油中混合3%之生質酒精),預估使用量為每年10萬公秉。

原子能委員會核能研究所(以下簡稱核研所)利用早期建立的化工程序技術及系統整合能力,結合國內相關生化專業研究機構,自2005年開始進行纖維酒精生產技術的開發,於2007年完成每批次進料10公斤之纖維轉化酒精單元程序測試系統建置,為國內首座纖維轉化酒精之程序研發系統,並已展開運轉與測試,可提供作為國內纖維轉化酒精技術發展之平台。

核研所初期以國內農業廢棄稻稈為主要原料,木質纖維生質物如稻稈係由纖維素、半纖維素及木質素所組成,其中纖維素中含有六碳糖成分如葡萄糖、半纖維素中含有五碳糖成分如木糖,為可發酵轉化為酒精之糖類。一般木質纖維生質物所含可發酵糖類約佔乾重的60~70%,生產燃料酒精首先需將其所含的纖維素與半纖維素由生質纖維中取出轉化成可發酵的糖,再將糖類發酵成為酒精,所得酒精經純化與脫水後可得燃料級酒精。較之以糖類及澱粉生產酒精,纖維酒精之技術門檻較高,目前國際上尚未見商業化生產。

纖維轉化酒精單元程序測試系統主要包括前處理、水解、蒸餾、酒精脫水等分系統,目前測試結果顯示,前處理五碳糖之水解率可達70~80%,六碳糖轉化成葡萄糖之水解效率亦達70%,五碳糖發酵之酒精產率可達77%,六碳糖發酵之酒精產率達到95%,所得產品之酒精純度達99.5%以上,符合國家標準CNS15109"變性燃料乙醇(含生質酒精)-供汽油摻配作為汽車火花點火引擎燃料"之規範,每10公斤之稻稈進料可得約2公升生質酒精。

核研所為加速建立我國纖維酒精之量產技術,利用10公斤級纖維轉化酒精程序研發系統之運轉經驗及程序參數為基礎,已計劃於2010年完成日進料一噸之量產測試系統之建置,展開量產技術之示範運轉。未來商業運轉之設計規劃可以此測試系統之建廠及營運經驗為基礎。核研所建立的纖維酒精量產技術未來將移轉給國內業界,以期建立我國的纖維酒精產業,並降低污染物與溫室氣體排放、增加就業機會。