可口可樂與福特汽車為何都愛生質丁醇

2013/12/11 |

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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。

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。

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。