分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

可口可樂與福特汽車為何都愛生質丁醇

2013/12/11 | | 標籤:

生質丁醇指的是從生物質製造出來的丁醇,大部分用於製造生質酒精的生物質都可以作為丁醇的原料。丁醇的性質比酒精更近似汽油,熱值較酒精更高,而且化學特性安定,是一種很有潛力的生質燃料。除此之外,它還可以做為其他化學品的原料,具有很好的經濟價值。目前比較活躍的公司有:杜邦(DuPont)與BP合資成立的Butamax、向美國海軍供應丁醇以轉化成航空燃料的Cobalt、以及在美國股市公開發行的Gevo。

isobutanol-3d

早在2011年,可口可樂(Coca-Cola)就選擇Gevo合作開發一項名為PlantBottle™的技術。在這項合作案中,Gevo由植物精煉出 isobutanol, 然後轉化為可作為保特瓶包裝原料的對二甲苯(para-xylene),並供應給可口可樂生產能夠對環境友善的包裝,讓食品工業能夠遠離石化產業。

gevo福特汽車也看中了這項材料。他們與可口可樂合作,將在Ford Fusion Energi的全新概念車中,利用PlantBottle™技術來製作他們的坐墊、椅背、車門內裝、車頂內裝…等。福特方面預估,如果將這項技術實踐在全系列車種上,僅在美國本土一年就可以節省四百萬磅的石油衍生包裝原料,換算為原油將會是6000桶,若將全球120個銷售福特汽車的國家都納入,這個數字將會更驚人。

Print不只是可口可樂與福特汽車,日本的化學原料製造大廠東麗(Toray Industries, Inc.)也看中了生質丁醇的潛能,與Gevo合作開發由Isobutanol轉化而成的polyethylene terephthalate (PET) ,作為織物與纖維的原料。根據Gevo的估算,在PET的全球市場中30%用於生產保特瓶,另外超過60%則用於製造合成纖維。生質丁醇的發展潛力實在不容小覷!

丁醇在化學特性方面,是比酒精更好的燃料,每單位所含的能量高出25%~30%。它不易吸水,與酒精相比蒸氣壓(vapor pressure)較低,而閃燃點(flash point)較高,因此儲運設備簡單許多,甚至可以直接使用管線運輸、比起僅能用槽車運輸的酒精減少許多成本;而且丁醇與既有車輛的相容性很高,有些汽油車甚至不需修改任何零件即可添加。之前一間丁醇公司ButyFuel LLC便讓一台別克轎車(1992 Buick Park Avenue)添加100%的生質丁醇橫跨美國。

然而就目前的技術水準而言,生質丁醇的生產成本還太高。目前最主流的生產技術是「ABE發酵」程序,也就是主要的發酵產物有丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、以及乙醇(ethanol),產量的比例大約是6:3:1,但事實上產物並不只有這三種,還有其他不少低濃度的產物,因此濃縮純化出高純度的丁醇是一大課題,而這個步驟會需要耗費許多能量,是目前製程的一大弱點。另一大弱點是目前發酵所用的菌株,並不耐丁醇,也就是說丁醇濃度只要超過1%就會有「抑制作用」發生,降低生成丁醇與其它產物的反應速率,這是第二大課題。簡言之,目前生產的門檻都和發酵技術有關,誰先突破了這道門檻,就有機會奪下市場。

藉由這篇文章,我們想讓讀者認識的是生質能產業並不是封閉的產業,它與農業、化工、食品、汽車…等多項工業都有所連結。像Gevo這樣的公司,可以生產生質丁醇這樣的次世代生質燃料、供應化學原料,也可以回頭生產生質酒精,正是「生質精煉概念」的落實例證,這也是生質能源公司要能永續發展的長遠之道。

關於作者

BioEnergy Today

三個大學同學在畢業後各自步上不同的旅程,卻對於生質能源有著相同的興趣與期待,因此希望藉由寫作整理所知所學,並與全世界分享與討論。