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)

高粱可能擊敗玉米成為新一代能源作物新星

大家都知道玉米可以用來提煉乙醇燃料,不過現在加州的一家新創公司 NexSteppe 正在開發以高粱作為原料來開發生質能的另一片天,甚至可能比玉米來得更加有效率和環保。

bc26f87a-cab1-4efa-aad2-6b92da23e937-2060x1236

身負眾望-充滿能量的高粱種子

想到高粱可不能只想到金門。高粱源於非洲,非常耐熱和耐旱,不但可被再製為麵粉、糖漿和啤酒,被使用於在無麩質的產品,也被用來餵養駱駝。被稱之為北非小米的「蒸粗麥粉」或是在非洲被廣泛食用的粥,都是高粱屬作物的化身。已經在歷史上餵養人類和其他動物們超過千年。

全世界上的科學家都在研究能夠肩負起製造能源使命的植物們-樹木、灌木和草皆然。環境學家們表示,若要降低交通運輸部門所排放的碳污染,就必須提昇生質能源的地位和比重,汽車、卡車、公車、飛機在接下來幾十年都需要汽油和柴油以外的新液態燃料。做為世界最大私營石油公司之一的英國石油(BP),一共投注了 5 億美元給美國政府和大學研究機構來研究生質能和燃料作物。而從 2006 年開始,美國相關的能源和農業部門同樣也開始資助以生物能源和植物燃料為導向的的基因學基礎研究。

去年(2013年),NexSteppe 引進了兩個品種的高粱種子-帕羅奧圖(Palo Alto)和馬里布(Malibu),這兩種品種特別被用來作為能源作物栽培。他們可以在不肥沃的土地上成長、適應多元的氣候、而且還可以在四個月內長到 20 英呎(約 6 公尺)這麼高。「馬里布(Malibu)」容易發酵糖分,有利於製作燃料;另一個品種帕羅奧圖(Palo Alto)則志在為纖維速燃料和生質能鍋爐提供低水份的原料,藉此製造熱能和電能。

時勢造英雄-市場上對乙醇燃料的龐大需求

NexSteppe 認為乙醇燃料的重要性會持續攀升,但原料的供應量和質都遠遠不足。「我們發覺市場上的需求沒有被滿足,目前除了棉花和煙草之外,經濟作物的發展遠不如糧食作物,但其實能源燃料的需求還在持續增長!」NexSteppe 的創辦人兼 CEO 安娜拉特(Anna Rath)表示。安娜拉特今年 38 歲,過去在麥肯錫顧問公司上班,擁有生物學和遺傳學的學位,也是耶魯大學法學院的博士。她在 2010 年以一百萬美元和朋友展開了 NexSteppe 的新創事業,並從眾多創投以及杜邦化工公司爭取到了四千萬美元的資金。杜邦化工公司是投資能源燃料中的領頭羊,目前在愛荷華州正在興建一座纖維素乙醇(Cellulosic ethanol)工廠。

「巴西是我們第一個、也是最大和最重要的市場。」安娜拉特表示,巴西有幾十家的乙醇工廠和生質能鍋爐,由於運輸部門和電力需求都在增長,當地的甘蔗可說是供不應求。除了巴西之外,拉特也認為中國和美國的市場充滿機會,因為今年預計將會有半打的纖維素乙醇工廠投入商業運轉。

安娜拉特表示。雖然 NexSteppe 在主要市場巴西以外的地方幾乎沒做宣傳,它的原料卻正由世界上 15 個不同國家的農夫們所耕種,包括加拿大、美國、德國、中國、印度、和其他南亞國家。現在 NexSteppe 的辦公室位於舊金山,聘有 35 位員工,其中逾半為科學家。

閃開,讓專業的來-高粱眼中的失職玉米

NexSteppe 認為乙醇燃料的重要性會持續攀升,然而現正佔據乙醇燃料霸主位置的玉米原料卻表現不佳。目前世界上燃料作物的主要來源只有兩種:美國的玉米和巴西的甘蔗,但這兩種燃料作物的使用效能都還未臻理想。

「對於現在用於提煉乙醇的玉米栽種方式我們有許多擔憂,整個過程中充滿過多的化肥、農藥和各種高濃度的化學成分。」美國自然資源保護委員會(Natural Resources Defense Council,NRDC)的資深政策研究員布萊恩邵(Brian Siu)表示,理想的生質能源應該從有機廢棄物或作物中提煉出來,而不是需要另外東加西加一堆化學品或是過多的水源。

由於成本比化石燃料來得更高,以玉米提煉的乙醇燃料需要政府補貼的事實也遭受許多爭議。相較於現在的主流能源作物玉米和甘蔗,NexSteppe 相信高粱屬的作物能夠更加優化生質能源的生產過程。NexSteppe 本身也採用傳統的育種方法,而不使用基因改造。安娜拉特表示高粱的碳排放量遠低於玉米或甘蔗,每畝能夠提供的生質能原料卻更多。

不只拿來吃更要拿來燒-能源作物和生質燃料的多元想像

「我們不認為直接把糧食作物拿來當做燃料會是個好主意。」能源作物科學研究所(Energy Biosciences Institute,EBI)的資深研究員希瑟楊斯如此表示。EBI 是由英國石油(BP)在柏克萊加州大學贊助的研究計畫,從事不同種能源作物的永續發展潛力研究。

當然,NexSteppe 也不是唯一投身於能源燃料作物的公司。一家之前 Rath 工作過小型的上市公司「Ceres」,除了高粱之外,也經營芒草和草梗粗壯的柳枝稷(switchgrass)等提煉燃料乙醇的項目。

隨著時間的推移,生質能原料的多元可能性一一浮現,生質能永續性的關鍵十分取決於原料本身、以及人類決定「在哪裡(where)」、「用什麼方式(how)」來種植這些原料。

資料來源:New energy-rich sorghum offers ethanol without the corn (theguardian, , 2014/8/12)

關於作者

熱愛將知識拆解為簡單易懂的文字,喜歡把一件事的正反觀點都挖出來思考,希望用社會科學的視角創造更宏觀的視野。