整理： 歐陽孚
之前《Biodiesel Digest》刊載了一篇由Bioenergy Deployment Consortium (BDC) 撰寫的文章：”Bioenergy critical success factors”，探討生質能源公司要能存活並且獲利的四個要素。在各種報章雜誌或網路媒體上，談論創業成敗與產業盈虧的文章多如過江之鯽，但針對生質能源來綜合歸納的卻不多見，因此我為各位讀者朋友摘錄翻譯這篇文章，有興趣的人可以進一步閱讀原文 ，或是瀏覽文末提供的其他網頁。
在BDC分析的案例中，成功的公司都滿足以下四個要素的三項以上。以下就讓我們來看看這些要素：
任何公司都必須要確認自己的目標市場，這個位置要能讓該公司具有競爭力，爭取這個位置不需要追求一步到位，但一定要有明白的前進策略與時程，而且最重要的是：就算沒有政府補助也能夠安然存活。同時，這個目標市場必須要夠大，不會因為公司產品的加入而引發市場擾亂[註1]。公司價值如果是與「環保」掛勾則需要留意，因為消費者普遍不願意為了「環保」而付出額外的費用，同時各種環保作為受到重視的程度也經常變動。
由於生質能源公司的初期投資成本往往很高，將目標放在高價商品市場能帶給公司更好的成功機會。如果不考慮政府補助，2011年市場價值最高的產品由高至低排列分別是：藥品、工業化學原料、航空燃料、柴油、汽油、替代原油、酒精、蒸氣與熱水。許多公司的生產設施整合製造多樣產品，這樣能讓它們更具有競爭力。
2.低價原料(Use of Low Cost Raw Materials)
作者：歐陽孚
前一陣子因為撰寫介紹丁醇車的文章，找資料時發現一件有趣的事：Gevo與Butamax這兩間生產生質丁醇的公司近來正在打專利戰，告來告去的相當熱鬧。這一串新聞會吸引我的主要原因，在於專利戰爭是高成本的競賽。專利申請與維護的費用只是冰山一角而已，真正打官司時需要動用到的資源相當可觀，首先需要了解相關知識的技術人員來審視自己與對方的專利佈局，再要靠專利代理人與律師防禦與攻擊，有時還得購買他人的技術來增加自己的談判籌碼，冗長的訴訟審理往往可以持續多年，大量耗費公司的金錢與人力。各位讀者覺得這兩間公司何以願意投入這麼多資源在官司上頭呢？答案很明顯：因為他們都認為丁醇將在未來帶來龐大的報酬。
先談談這兩間公司的背景。Gevo是2005年由加州理工學院(California Institute ofTechnology)的科學家創辦成立，主要發展方向是生質丁醇生產所需的酵素工程技術，目前擁有約300項專利，經營團隊中也有產業界的沙場老將，例如現任執行長Patrick Gruber過去就曾任糧食公司嘉吉(Cargill)的技術長。Gevo已與許多其他公司建立合作關係，例如：生質酒精製造商ICM、航太技術公司Bye Energy、糧商Cargill、石油公司Total…等，Gevo已於今年2月完成IPO，預計將在2012年開始正式生產丁醇。Butamax是石油公司BP與化學產品公司杜邦(DuPont)在2009年攜手投入的新創事業，相對於Gevo即將自產生質丁醇，Butamax當前的策略仍是協助既有的生質酒精廠生產丁醇，目前除了與美國本土的生質酒精廠Highwater Ethanol…等合作以外，他們也有研發活動在巴西 、英國進行。
衝突的開端是在2011年的1月，Butamax對Gevo提出專利侵害(patent infringement)的告訴，認為Gevo未經授權便使用他們受到專利保護的丁醇生產催化劑，而這項技術在事件發生前一個月才甫通過專利審查(美國專利第 7,851,188 號)。8月，Butamax獲得專利第7,993,889 號，並於同一週再對Gevo提出第二件專利侵害告訴，此項專利是’188號的衍生專利。當然Gevo馬上宣稱Butamax的指控是沒有根據的，並於同一個月向美國專利商標局(USPTO)申請重新審查Butamax所屬的’188號與’889號兩項專利 ，希望能讓專利失效。9月，Gevo獲得兩項酵母技術的專利，分別是8,017,375與8,017,376兩號，並聲稱由Butamax自己發佈的文件來看，他們侵害了Gevo的專利，因此向法院提告。10月，Butamax反駁Gevo的指控。11月，USPTO重新檢視’889號專利，並認為該項專利可能無效，然而審查還未結束，尚無定論，此外，USPTO並沒有同意重新審查’188號的要求。12月，Gevoe獲得美國專利第8,071,358號，內容是另一項關於丁醇生產的酵母技術。目前衝突還在持續，尚未落幕。
丁醇與乙醇(酒精)相比，每單位所含的能量較高(多出25%~30%)，而且它的很多性質都跟汽油相似，是一種可以利用既有的石油管線來運輸的燃料，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。這也解釋了為什麼涉入這場風暴的幾項專利都跟發酵技術有關。
丁醇要進入車用燃料市場雖然需要經銷商與零售商的支持，或許難以迅速滲透，但在航空燃料市場卻大有可為。事實上美國軍隊已開始和一些公司合作試用生質丁醇衍生的航空燃料，而不少航空公司也對生質燃料有興趣。Gevo這幾年已經在示範廠累積了不少丁醇生產經驗，預定在2012年上半年會投入商轉，而Butamax據傳也將在明年進入商轉，這或許是他們主動發動攻擊的動機，意圖鞏固自己的山頭。然而無論如何，我想這場專利大戰都告訴我們，生質丁醇離我們不遠了。
相關文章
作者：歐陽孚 / 編輯：郭致廷
終於寫到《汽車與生質燃料》系列的結尾了。在這最後的一篇文章裡，我們將比較各種車用生質燃料，並思考車輛技術的發展趨勢。
汽車未來的動力源有兩種可能：一種是液體燃料(或壓縮氣體)，另一種是蓄電電池。支持液體燃料的主要理由，是它所需要的車輛改造或是後勤系統變更較少，目前低混和比例的生質酒精與生質柴油都可以直接添加於多數車輛的油箱中。美國許多文章常常提到「drop-in biofuel」這個字眼，指的就是可以「隨加即用」、不須進行任何車輛改造的生質燃料。丁醇也是一種可能的選項，但是目前製造過程的許多障礙還無法突破，因此距離商品化仍然很遙遠。另一個理由，是許多人認為就長程發展而言，液體燃料的每單位能量密度還是比較高，這項優勢直接反應在目前柴油車與汽油車的行駛里程仍然遠高於電動車的事實上。而且不要忘記了，除了車輛以外，飛機與船隻也是使用液體燃料的大宗，這兩者的需求目前都難以用純電力取代。
〔自由時報記者孟慶慈／台南報導〕無用的芒草經歐盟十多年研究，認為是煤燃料的替代能源，歐洲國家現積極種植芒草，成大能源科技與策略研究中心主任吳文騰與生命科學系教授蔣鎮宇等團隊研究台灣芒草，已找出多個優良品種，將進一步投入育種研究，培育生長更快速的芒草，讓台灣芒草成為世界重要的替代能源。
蔣鎮宇表示，愛爾蘭學者研究，百分之十的歐洲耕地如果種芒草，可供歐盟國家近百分之十的用電，歐盟制定的白皮書規定，每年要有百分之五以上的芒草為替代能源。目前歐洲國家的山坡地、道路兩旁都開始種芒草，但歐洲氣候一年只能收成一次，台灣全年都可生長。
蔣鎮宇指出，台灣到處都有芒草，能耐各種疾病，潮濕、鹽化，甚至重金屬污染的土地都能生長，團隊已找出最佳的品種，下一步要育種並找出重要基因。
 |
|
資料來源：自由時報
|
38噸芒草純化 等同12噸煤炭
蔣鎮宇表示，根據農業試驗所的種植經驗，一公頃能收成卅八噸芒草，經過純化之後，約等於十二噸的煤炭能源產出量。而芒草供燃料用只需葉片，團隊希望培育出只長葉不開花的芒草，讓芒草成為取之不盡用之不竭的替代能源。日本國立遺傳中心也主動接洽，希望能找到好的品系發展替代能源。
吳文騰指出，用芒草做為替代能源，還有改善環境的附加價值，燃燒煤炭會產生二氧化碳，植物生長會吸收二氧化碳，兩者抵銷等於是零排碳。
農試所種植芒草以來，已做到將原本一年一收成改進為半年收成、兩個月、逐月收成，還要再縮短收成時間，以開發出最大的芒草收成量。
補充與評論：
首先簡單介紹一下芒草在近幾年迅速地成為研究人員眼中重要的生質能源作物的原因。其一，芒草不是糧食作物，相對於第一代能源作物(如玉米、大豆)相比不會有與民爭糧的爭議。其次，與其他能源作物相比，芒草的產量大。玉米的收穫量約7.5噸/英畝(ton/acre)，而芒草的收穫量約為10-15噸/英畝。同時，芒草可以在較為貧瘠的土地上生長，相較其他能源作物其所需的水和肥料較少。簡而言之，芒草作為能源作物，具有不與民爭糧、高產量且淨能量大的特性。
由於該報導中並沒有提到成大所種植的芒草品種為何，在此為各位補充：
目前多數將芒草培育為能源作物的研究中，主要研究的品種為巨芒(Miscanthus gigantues) 。Miscanthus gigantues 是一種經由基因培育所得出的品種，不具生殖能力，因此只能以無性生殖的方式栽種。普遍的方式是以巨芒的根莖(rhizomes)部份來繁殖。值得一提的是，此根莖( rhizomes)不耐寒，因此不適合在某些高緯度的地區種植。另外，上一段有提到芒草的單位產量高，這同時意謂其生長密度較其他作物大。這固然是優點，卻導致在收穫時所耗費的能量也較大。如何更有效率地收穫生物質是目前相關研究面臨的問題。
 |
| Miscanthus Rhizome 圖片來源：http://www.miscanthus-rhizome.de/page10.php?view=preview&image=37&category=2 |
伊利諾大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC)的Stephen Long 教授是重要的芒草研究人員之一，關於他的個人簡介請參考這裡。在UIUC的網頁上，有他簡述巨芒作為生質能源作物的影片，全長大約五分鐘。雖然是2008年的資料，仍然建議有興趣的讀者觀看。影片請點這裡。
生質燃料通訊(Biofuels Digest)在今年11月9號宣布了2011-2012年的前五十熱門生質燃料公司排名。 這個排名評估了各公司在生質能源領域裡創新的程度與成就，由100名國際同業與生質能源通訊的讀者票選。共有大約1000家生質能源公司參與此項評比， 最終由Solazyme取得了第一名的寶座。
生質能源通訊的主編 Jim Lane認為今年汽化（裂解）相關的公司都發展得很好，相較之下發展纖維素酒精的公司有些退步。今年上市的公司都有顯著的進步，而再生化學物（利用生物質製造的化學物質）則漸漸變得越來越重要。但是也有一些公司在上市之前因併購或是轉換發展方向而顯得較為沈默。
在最熱門的五十家生質能源公司裡，有37家是以美國為主要基地的公司，13家來自其他國家。發展纖維素酒精的公司在五十家裡佔了15家（與去年相同），6家生質能源公司利用藻類作為原料（去年為五家）。16家公司為生產可直接加入現有車輛的生質燃料如生質丁醇、綠色柴油、綠色酒精或是再生航空燃油。兩家公司專注於再生化學物質。
以下為今年前十熱門生質能源公司：
1 Solazyme
2 Amyris
3 Gevo
4 POET
5 LS9
6 Novozymes
7 Enerkem
8 LanzaTech
9 Honeywell’s UOP
10 ZeaChem
詳細的名單可點此連結
我們會在近期內為各位讀者介紹這些公司，盡請期待。
相關文章：
15家值得關注的藻類燃料相關公司 (上)
15家值得關注的藻類燃料相關公司 (下)
美國海軍購入20,000加侖藻類生質燃料
BioEnergyToday 生質能源趨勢 
