直接觀看文章
2010 年 11 月 27 日 / ctkuo

[產業] 美國公車CityLink採用B20生質柴油

圖片來源:

原文為〈CityLink promotes B20 use in buses〉於2010年11月17日發布於《Biodiesel Magazine》網站,摘要如下:


1. 美國伊利諾州Peoria市的一間大眾運輸公司CityLink近期改變旗下部分公車的塗裝,來推廣生質柴油。這間公司從2005年開始就使用生質柴油作為旗下公車車隊的燃料,並從最初的B2、B11,提升到2009年的B20。

2. 在2011年該公司將會添購46部新車來汰換舊有車輛,這些新車將具備較新的引擎科技使其更適合使用B20。

3. CityLink使用的生質柴油是由經銷商Ag-Land FS Inc.供應,而源頭製造商則是Renewable Energy Group Inc. (REG)


評論:
1. 許多地區推廣生質柴油都從大眾運輸工具或是公家車輛做起,例如:日本京都市目前所有的公車都是採用B20、台灣的高雄市也由2007年開始讓全市400餘輛公車均添加B2,美國更是有許多地區的公車或是校車早已採用。這樣做的好處除了能夠減少廢氣排放、增加生質能源接受度以外,更重要的是提供生質柴油市場,讓還處於發展階段的生質柴油製造商能夠藉由銷售獲得收入。

2. 雖然正文沒有提及,但我猜想美國伊利諾州(Illinois)與愛荷華州(Iowa)採用生質柴油的公車應該有獲得政府補助,因為這兩洲都是生產玉米與黃豆的農業大州,採用生質柴油同時也能夠幫助農民的生計。另外值得一提的是,Ag-Land FS Inc.除了是伊利諾州的石油經銷商外,它也是農產合作社組織。


補充:
1. 「B20」指的是燃料中有20%是生質柴油,另外80%則通常是一般的石化柴油。

2. REG這間公司在筆者之前的文章「廢食用油與新油整合供應系統」曾出現過,是間頗具規模的公司,總部座落於愛荷華州,目前麾下有5間營運中的生產設施散佈於各州,還有3間正在建造,能將脂肪或植物油轉化為B100生質柴油,是屬於採用「multifeedstock」生產策略的公司。


相關文章:
History of approaches to biodiesel fuel production project〉:京都市生質柴油推廣大事紀

2010 年 11 月 25 日 / ctkuo

[產業] 藻類生質柴油研究完成階段性目標

原文為〈Algae biodiesel milestone achieved〉於2010年11月24日發布於《Biodiesel Magazine》網站。

摘要:
1. 今年1月美國能源部授予NAABB (National Alliance for Advanced Biofuels and Bioproducts) 50億美元的資金以從事將藻油轉化為生質柴油的研究與開發。日前,NAABB宣佈他們已成功生產符合美國ASTM規格的藻類轉化生質柴油。

2. 負責這個計畫的團隊包含了學術單位、國家實驗室及私營企業,參與其中的成員達33個單位。其中Catilin,一家創新的生質柴油處理器公司的副總裁Dave Sams表示這是美國能源部對藻類轉化生質柴油補助最多的一次。

3. 此專案中,藻類原油是由Eldorado Biofuels提供。Catilin利用其公司的產品:T300固體催化系統將藻類油轉化為高純度的甘油產品。Eldorado Biofuels提供的原油主要是三酸甘油酯,Catilin利用轉酯化反應將其轉化為初步的生質柴油後,再精鍊得到符合ASTM規格的生質柴油。目前這個製程產量不大,規模約只有實驗室等級,但Dave Sams強調他們接著將致力於製程的改善。他們遇到最大的挑戰仍是收穫以及提取。


圖片來源:http://www.catilin.com/t300.html


4. 目前至少有五個團隊致力於收穫以及提取的部份,其中有些研究團隊也在研究將生質汽化發電,不過最主要的目的仍是將藻類油轉化為生質柴油。Sams表示他們目前只花了一年便達成了初步的目標,還有兩年半的時間可以改善製程。NAABB將提供這些生質柴油給他們的研究團隊用來作實地引擎測試。


評論與補充:
A. 如同 Catilin 的副總裁在文章中提到的,現今大多數的藻類生物燃料相關公司目前所遇到的難題其實都是如何有效地收穫所養殖的藻類。若是需要依賴燃燒大量石化燃料才能夠將藻類乾燥,藻類原油的成本將非常高昂。 這個關鍵也是目前許多學術單位致力於研究收穫及乾燥所養殖藻類方法的原因。BET的成員 CTKuo 的這篇文章就有提到AlgaeVenture 公司的創新方法,提供各位讀者參考。

B. 文中所提到的ASTM規範,其實是由美國材料試驗協會 (American Society for Testing and Materials)所制定。ASTM是一個非營利性之國際標準制定組織,是工業界的標準權威機構。因應全球市場的標準化需求,制訂了材料、產品、系統和檢測服務的標準。其涵蓋的範圍包括金屬、石油、鋼鐵、紡織品、塑膠、電子產品、醫療設備服務、特殊化學製品。

C. 關於文中提到的T300轉酯化系統,請參考這個網址


相關文章:
AlgaeVenture System研發創新收穫乾燥設備
國研院政策中心對於ASTM規範的介紹

2010 年 11 月 21 日 / ctkuo

[產業] 痲瘋樹不僅是生質柴油原料

圖片來源:維基百科


原文為〈Cross-Country Commodity〉刊載於《Biodiesel Magazine》12月號,摘要如下:


1. 以痲瘋樹(jatropha)生成的原油可做為生質柴油原料。然而澳洲的生質能源製造商Mission NewEnergy Ltd. (MNE) 除了銷售做為生質柴油原料的痲瘋樹原油外,今年10月還將它以高於前者60%的價格銷往歐洲發電廠,銷售價格約為每桶130美金,總量為20公噸。

2. MNE在馬來西亞擁有一間年產量為10萬公噸(30MMgy)的生質柴油製造廠,並正在著手建造另一間25萬公噸的製造廠。雖然這兩間工廠主要都是以棕櫚原油為生產原料,但該公司目前仍然在測試以痲瘋樹原油生產生質柴油。自2007年起,MNE已經在印度種植了18萬英畝(約7.3萬公頃)的痲瘋樹。

評論:
1. 生質能源並非只有生質酒精與生質柴油,實際應用上有很多種使用生質能源的方式,固態廢棄物衍生燃料(RDF-5)是一種、本文揭示的發電也是一種。雖然原文沒有提及是歐洲哪個電廠、以何種方式發電,然而我猜想應該是做為「熱電共生發電」的燃燒原料,歐洲一間能源供應商Wärtsilä旗下就有電廠是採用此種方式。

2. 不知道各位讀者有沒有注意到:MNE是一間在澳洲掛牌上市的公司,在印度有痲瘋樹田、在馬來西亞有油棕轉化廠,並且還前往歐洲銷售。生質能源這個產業雖然生產面很依賴氣候與土地特性,但市場面卻是全球性的,就跟石油產業相同,有心經營能源公司的人應該要有適切的全球佈局。

補充:
1. 痲瘋樹也是二代生質能源(非糧能源)的熱門選項,果實可以用來提煉油料,環境適應能力很強,生命週期約在30-40年,除了栽種的最初3年可能需要較多的照顧外,往後期間可存活於貧瘠、乾燥的土地,也就是可以使用農業價值極低的土地進行耕作;然而需要注意的是:”可以”並不代表”最適合”,如果需要提高作物的質與量,仍然需要良好的耕作條件(適當的水分與養分)。提煉油料的過程非常仰賴人工碾壓果實,因此較適合人工低廉的國家,目前也有以溶劑萃取油料的方法來改善生產效率。在亞洲地區,印度、印尼、中國都積極提倡以痲瘋樹做為生質能源原料,其中印度的種植面積已逾一百萬公頃(超過全台灣”可耕地”面積總合)。

2. 承上,要大規模種植任何作物,都會有相應的選育、收獲、儲運、加工議題要處理,能源作物當然也是如此,有些作物或許能源轉換效率很高,但不能套用既有的後勤系統。而這也是推動第二代生質能源作物首要克服的問題之一,許多非糧食作物過去並未受到重視,因此相關的生產技術不如糧食作物完備,然而生產技術直接影響生產效率,並且最終反應在價格競爭力。農業技術之重要,可見一斑。

3. MMgy = million gallons per year。 常用於描述液體產品產量。

相關文章:
2010 年 11 月 16 日 / ctkuo

[產業]15家值得關注的藻類燃料相關公司 (下)

延續筆者的這篇文章,這邊繼續介紹編號第8-15家Gigaom認為值得關注的藻類燃料相關公司。

8. Live Fuels: Live Fuels 這家公司並不是將藻類轉化為燃料,他們主要利用高熱與高壓將藻類飼養魚油轉化為燃料。這家2006年創立的公司,一年前在德州興建了45畝開放式的測試池塘。2007年5月的時候,Live Fuels受到David Gelbaum’s quiet Quercus Trust 1,000萬美元的資金挹注。

圖片來源:
http://gigaom2.files.wordpress.com/2009/08/algae-livefuels1.jpg

9. Solix Biofuels: 這家公司宣稱它的技術將是藻類燃料處理技術的一大突破。具體來說,其光生物反應技術的生產力將是開放式養殖系統的十倍以上。這家公司的合作夥伴包括 Valero, Los Alamos National Labs, Colorado State University, and Shanghai Alliance Investment.

10. Aquaflow: 這家紐西蘭的公司宣稱其目標是"成為世界上第一家能夠有效率地將露天環境生長的野生藻類轉化為燃料的公司"。Aquaflow的特點在於他們計畫將利用從受污染水資源中收穫的藻類生產燃料。因此,他們的獲利來源將是淨化水資源加上藻類燃料的生產,詳見下圖。該公司同時也是UOP的合作夥伴

圖片來源:
http://gigaom2.files.wordpress.com/2010/10/aquaflowimage1.jpg


11. Bionavitas: 這間只成立四年多的公司其實尚未受到太多的關注,然後據一些報告(譬如這篇CNET的報導 )指出,該公司利用長形的光棒來提供更多的光線以刺激藻類的生長,同時降低養殖的成本。

12. Seambiotic: Seambiotic成立七年,這間總部在以色列的公司宣稱他是世界上第一家利用燃燒煤的火力發電廠產生的廢氣來培養藻類的公司。

13. Bodega Algae: Bodega Algae 和許多它的競爭對手一樣,是利用封閉系統的反應槽來養殖藻類,而非開放式系統。然後該公司的特色是其反應槽可以擴展及堆疊,且目標是能夠擺放於工業或是城市的廢棄水,進而收穫藻類。

14. Algenol: Algenol 利用混合藻種來生產乙醇,並擁有其中一個世界上最大的藍綠藻種類庫。目前,該公司已募集7,000萬美元,並計畫建造一個試驗性的生物精練廠,和一個每年乙醇產量可達到1億-10億加侖的精練廠。該公司表示,除了擁有Dow Chemical 和 Valero 的合作關係,同時也已經獲得美國能源部2,500萬美元的資助。

15. General Atomics: 雖然General Atomics並不是一家新興公司,但是過去幾年該公司也一直致力於藻類燃料技術的研究。去年General Atomatics甚至和美國國防部高級研究規劃局(DARPA) 簽訂了4,300萬美元的合約,負責提供噴射機能夠使用的藻類燃料。

評論與補充:
A. 從GigaOM列出的這份名單與簡介,可以發現目前藻類燃料的相關產業尚屬於新興階段,即使是成立七八年以上的公司仍然還在建立試驗性工廠的階段。事實上,根據最近EBI (Energy Biosciences Institute) 發布的分析報告指出,要等到C/P值高的藻類燃料產品普及,大約還要十年或者更多的時間。除了EBI提出的報告以外,Pike Research也認為藻類燃料離能夠量產的階段還相當遙遠,相關的報導請參閱筆者的這篇文章

B. 另外,觀察這份名單可以發現一些提供相關技術或是產品的公司也赫然在名單之列。譬如提供環境管理系統解決方案的Petro Algae,或是將主力產品轉為營養產品的Aurora。因此除了關注直接生產技術的成熟程度,許多以發展週邊或相關技術及產品(上下游) 的公司其實也有相當的可看性。

C. 剛剛提到EBI提出的報告,原文請參閱這裡(PDF檔,大小約6.8MB)。筆者對於這份報告蠻有興趣,預計接下來將會對這份報告及相關報導作簡單的介紹。

相關文章:

2010 年 11 月 13 日 / ctkuo

[技術] 遏藍菜有潛力成為生質能源作物

圖片來源:


原文為〈Field pennycress shows feedstock potential〉於2010年11月10日發佈於《Biodiesel Magazine》網站,摘要如下:


1. 美國農業部研究部門(USDA-ARS)近來找到另一種有潛力做為生質柴油原料的作物─菥蓂(又被稱做「敗醬草」、「遏藍菜」),其英文名稱為Thlaspi arvense(俗稱field pennycress),是一種屬於十字花科(Brassicaceae)的作物,油菜籽(canola)及亞麻(camelina)也都屬於此類。

2. 位在伊利諾州(Illinois)Peoria的ARS研究中心指出,遏藍菜種子中有百分之26的重量是油脂,估計每英畝(acre)種植這種作物的農地可以生產出100加侖的油。

3. 由於遏藍菜是冬性一年生植物(winer annual plant),因此非常適合種植大豆的農地,因為目前這些農地在冬天都進入休耕期,不會種植任何作物。農夫可以在秋天收穫大豆後種植遏藍菜,不需要灑水、施肥、除蟲,只需要等到隔年春天種植大豆前利用現行已有的器具就可以收穫。這樣的好處是不但能獲得額外的收入(能源作物),還不會影響到原本糧食作物的生產(第一代生質能源最為詬病之處),同時可以維持住表層土壤、降低土壤流失。


4. 目前ARS針對以遏藍菜製成的油進行檢驗,其各項性能都符合ASTM D6751標準,其中值得注意的是。與大豆製成的生質柴油相比,它有更低的霧點(cloud point),以及更高的冷濾點(cold filter plugging point, CFPP),也就是它的低溫表現更為出色。

5. 未來ARS的一項研究重點是縮短它的生長時間。由於許多農地會輪作玉米與大豆,目前遏藍菜在春天的收穫時間仍然與玉米的種植期有所重疊,因此尚有改進空間。同時,設法提高油脂含量也是ARS的目標之一。

評論:
1. 為消除第一代生質能源「與糧爭地」的疑慮,目前的研究趨勢除了使用非糧食作物外,再是利用「休耕地」種植。本文提到的遏藍菜便是結合兩者的例子。

2. 然而目前遏藍菜僅有種子可做為產油原料,產油效率並不高。一英畝(約0.414甲)的地種植一個冬天僅能產出大約100加侖(約2.5桶)的油,與其他能源作物相比仍然太低。因此若不能提高含油量、增加經濟效益,即使是種植方式相當簡便恐怕也不容易普及。

補充:
1. ASTM D6751是美國生質柴油國家標準,包括使用時之最低要求與測試方法;歐洲使用的標準則是EN14214:2003(E);台灣則是CNS-15072。上開三者的內容可參考台大生物機電系謝志誠教授的網頁(連結)。

2. 冷濾點(cold filter plugging point, CFPP)是生質柴油重要的特性之一,指的是油品通過發動機供油系統時能造成濾網堵塞的最高溫度,這項特性表現不佳通常是生質柴油的缺點。

相關文章: