父子騎驢 ──生質酒精何去何從？ - 生態環境討論

父子騎驢 ──生質酒精何去何從？ (台灣光華雜誌2008/02)

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石油存量告急，國際油價從2003年的每桶20美元一路飆漲，目前已逼近100美元大關
。為了讓全球 8億輛汽車、2萬架長程運輸客貨機不至於停擺，全世界都忙著找尋替
代石油的生質燃料；另一方面，地球暖化威脅日益迫切，各國無不卯足全力，以潔
淨能源來降低溫室氣體的排放。油荒、暖化二大危機交錯影響，能源議題在21世紀
格外艱鉅。


然而，就在發展生質能源一片紅火之際，國際間最近卻又喊煞車了！


2007年10月底，聯合國專家提出「生物燃料暫緩 5年」的呼籲。因為，在全球飢餓
人口還有 8億多人時，將生產農作物的土地轉植生質能源作物，以供有錢人開車、
搭機，是違反社會公平與人權的。


稍早，歐盟舉行國際生質能源大會時，則力推生物燃料的環保標準，以防範其燃燒
時「破壞環境」。


而生質酒精大國巴西近年已發生多起大型的農民抗爭行動，抗議跨國農企業的土地
兼併和剝削；以往被認為可以振興農村經濟的「綠金產業」，如今儼然成為迫使巴
西農民流離失所的劊子手。


違反人權、壓迫農民、不環保、不經濟……，近來生質能源爭議四起。然而面對油
荒，人類可能停止尋找替代能源嗎？又應如何抽絲剝繭、思考未來走向？


電視畫面上，一個加油幫浦彷彿手槍般地對準紅毛猩猩，「監督政府，慎選適當
的生質燃料，否則紅毛猩猩就遭殃了！」英國多個環保團體在2007年 5月透過這支
廣告提醒社會大眾，要睜大眼睛，注意那些會破壞環境的生質燃料。


目前全球生質燃料分為兩大類，

一是由玉米、甜菜、甘蔗、小麥等製成的「生質酒精」（乙醇）；
另一種則是榨取自油菜、向日葵、大豆、棕櫚等籽實的「生質柴油」。

由於這兩種替代能源均以農作物為料源，燃燒過程中排放的二氧化碳，就是作物進
行光合作用時從空氣中所吸收的二氧化碳，並沒有額外製造或釋放，因而在低碳時
代被視為友善環境的潔淨能源。


既然如此，這兩種能源明日之星，何以最近反成了人人喊打的過街老鼠？


原來，近年來世界各國紛紛訂出再生能源、生質燃料替代目標和時程──「2010年
歐盟將有 5.75%的燃料使用替代能源」、「美國預計在2025 年，達成25%的再生能
源目標」──龐大的綠金市場，造成生質能源工業迅速地發展，各類料源隨之供不
應求。


以不久前美國布希政府和巴西簽約推廣生質燃料來說，巴西為了供應美國龐大的生
質酒精需求，預估要砍伐1億5千萬公頃（相當於41個台灣）的森林來種植甘蔗；而
鄰近的巴拉圭則為了滿足歐洲生質柴油市場的殷切需要，開放砍伐森林來種植大豆
；東南亞國家的森林則因種植棕櫚而大片大片被剷平。


過度砍伐森林，不僅令紅毛猩猩等野生物種喪失家園，更糟的是，摧毀後的林地若
改種單一能源作物，在生物多樣性被破壞、作物抗病能力大幅弱化下，將使用大量
的化肥和殺蟲劑，造成土壤、水資源污染，以及一連串的生態浩劫。


爭議1：加劇暖化！

生質能被指控「不環保」，有一個諷刺的原因是：它雖然能替代石油，但卻也會
加速暖化。2006年底由前世界銀行首席經濟學家史登提出的「史登報告」（研究氣
候變遷對經濟的衝擊）指出，溫室氣體排放的來源，除了燃燒煤、石油等石化燃料
（佔2/3），另外1/3的排放，就來自農業和砍伐森林，因為森林是自然界最大的
「吸碳庫」。


不久前發表在歐洲期刊「大氣化學和物理學」的研究指出，目前國際間最風行、由
油菜籽和玉米製成的生質燃料，排放的溫室氣體居然比汽油還分別高出70%、50%。
因為英、德的科學家發現，它們在種植過程中排放的「氧化亞氮」，溫室效應比二
氧化碳強296倍，大幅抵銷其本應減少的溫室氣體量。


究竟，生質能源作物從播種到製成油料，共耗用了多少汽油和電力？又排放了多少
溫室氣體？會不會既不節能又不環保，最後落得白忙一場？這已成為發展生質燃料
不可或缺的評估要項，並衍生出近年各國學界熱中探討、運用的燃料作物「生命週
期」理論。


爭議2：「能源淨值」有多少？

依「生命週期」理論中的「能源效益」分析，以玉米所製的生質酒精為例，要核算
出生產一加侖玉米酒精，從玉米種植使用的肥料、農藥、農業機械採收，加上運輸
到加工廠、發酵、蒸餾等生產過程，再運到遍布各地的配銷點銷售，又耗費多少能
源；產出量和投入量兩相比較，比值愈大效益愈佳。（見各生質燃料生命週期表）


「生質燃料的能源效益和CO2減量的環保效益，因為料源和製程不同，變異極大，」
台北大學自然資源與環境管理研究所助理教授李堅明指出。目前的統計顯示， 4種
主流生質酒精中，甘蔗酒精的能源產出／投入比（8:1）和 CO2減量效益（90%）較
高，玉米酒精則在這二項（1.5:1；15%~25%）皆敬陪末座。


爭議3：社會效益難實現

弔詭的是，能源淨值和CO2減量效益備受爭議的玉米酒精，卻受到政策的鼓勵，大獲
補貼。以美國農業法案來看，鼓勵大面積栽種玉米，不但導致真正需要補貼的小農
戶幾乎都因不符資格而被排除，接著由跨國企業壟斷、大量生產的玉米，又被傾銷
到世界各地去加工、轉製，壓縮了開發中國家的農業轉型發展空間。尤其這些犧牲
窮人、窮國利益，生產出來的所謂「環保」生質燃料，主要的服務對象又是汽車產
業和浪費地球資源的生活方式時，「不公義」的聲浪就甚囂塵上了！


生質燃料固然引發種種爭議，但放眼未來，石油世紀即將落幕，能源不可能再「定
於一尊」的情況下，除了電力供應恐將萬不得已地走上「核能」的回頭路外，分散
式、多樣化的嘗試也勢在必行，有關生質燃料最適料源的尋找也會持續。


退一步說，未來汽車革命若捨棄汽油、柴油等內燃系統，而改以太陽能或氫燃料來
取代，生質燃料恐將榮景不再；那麼台灣究竟要不要發展相關的科技和產業？又如
何發展？


有人認為與其投入大量經費研發，不如直接進口其他國家已發展成熟的新燃料商品
；有人倡議重新制訂生質能源發展目標；有人則強調加速技術創新，努力追趕世界
潮流，意見紛呈中爭議較少的是，研發由纖維素提煉酒精。


展望1：纖維素酒精

號稱「第二代生質燃料」的纖維素酒精，以農業廢棄物如麥梗、木屑、芒草、甘蔗
渣等為料源。由於料源來自廢棄物，不需要額外闢地種植作物，在能源效益和環保
效益上都遠高過以糧食為主的第一代作物。此外在製作過程中，主要是以酵素、微
生物等生物質量來分解纖維素和醣分，無需耗用石化能源來驅動機械設備， CO2的
減量效益亦佳。

「雖然目前纖維素酒精的成本每公升在一美元左右，是甘蔗酒精的 3~4倍，但當技
術突破並量產後，預估未來10年會降低一半，極具發展潛力，」李堅明指出，這也
是歐盟和國際間發展的共同趨勢。

然而，這類原料因富含大量纖維素，萃取上有相當高的技術難度。因為植物為了自
我保護，細胞壁組成複雜，其中堅韌的網狀結構更是難以崩解，因此各國紛紛投入
大量的經費進行研發，希望能掌握先機。例如日本在白蟻的腸內微生物中發現一種
酵素，不僅能以超高效率分解木材纖維素，並可不必事先作化學處理，即可自行將
醣分解為酒精。

擁有三十多年甘蔗酒精生產經驗的全球生質燃料老大哥巴西，最近也突破了轉化甘
蔗渣為酒精的技術，預估量產後每公頃產量至少可提高 3成，成本下降、能源產出
/投入比也將衝高到10:1。

國內中央研究院分子生物研究所也有一項纖維素乙醇研究計劃，針對纖維素前處理
、分解技術、酒精發酵技術等改進，並篩選新型微生物菌種及酵素，來解決技術瓶
頸。

計劃負責人、中研院副院長王惠鈞表示，目前關鍵技術已在實驗階段，預計2009年
有商業化的可能。近來因油價持續飆漲，在市場強力需求下，說不定進度會提前。


展望2：本土性研究

然而，發展纖維素酒精也並非沒有疑慮。由於目前是仰賴基因轉殖等生物科技培養
出某些特異菌種來破壞纖維素，論者擔心若此類人工合成菌種被釋放到自然界，是
否所有的樹種都將因缺乏免疫力而慘遭侵噬？又如，美國北卡羅萊納州生技專家已
培育出一種木質素比天然樹木少一半的「基因轉殖樹」，可使纖維素轉變成生質燃
料的過程更有效率，但是否會引發其他生態危機，也需要審慎評估。

回顧近年各種生質燃料的風雨歷程，人類不斷在錯誤中修正方向，面對沒有石油的
明天，為了延續人類文明的發展，找尋替代能源已是一條不歸路。

「不論是傳統或新興的生質燃料，都必須進行環境及社會影響評估、成本效益分析
，」中華經濟研究院院長蕭代基提醒，台灣目前並無本土的燃料作物「生命週期」
研究，都是參考國外文獻來制定政策，但因各國自然環境、技術等級、社會條件相
異，結果可能相差很多。台灣應儘速建立相關的前端農業生產、後端產業加工紀錄
體系，才能客觀計算出各作物的能源產出／投入比、溫室氣體減量效益，也才不致
在能源革命的時代大潮中選錯目標、迷失方向。

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各類生質燃料生命週期能源效益、環境效益及成本比較 　
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生質酒精 生質柴油
作物 玉米 甜菜 甘蔗 木質纖維素 蔬菜油（大豆、油菜等平均值）
能源產出具／投入比 1.5 2 8 2~36 2~3
CO2減量（%） 15~20 50~60 90 70 40~60
生產成本 0.6~0.8 0.6 0.3~0.5 1.0 0.7~1.0
（美元／公升汽油當量）
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資料來源：國際能源總署IEA (2007)


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