● 替代燃料（生質煤炭）類

替代燃料類生質能源有個新穎的名詞叫「生質煤炭」，但說穿了就是幾萬年來人類用來生火的柴火。替代燃料本身取自大自然，無論是稻麥玉米秸桿、廢木材廢家具、樹木落葉，均可作為替代燃料使用。

自然界中替代燃料產量極大，但主要困境在於替代燃料來源常有季節限制，產季與非產季間產量差異極大，造成管理困難。以前文所述屏東地區為例，全年產量最大之替代燃料為稻桿，但產出時間僅限於一、二期稻作收割期的兩三個禮拜，其他時間全無產出；至於其他農業廢棄物，如蓮霧、棗子、鳳梨等等各有產期，且不同作物可產生之廢棄物量差異極大，無論在加工上、儲存上、管理上均有許多挑戰須要克服。

為克服農業廢棄物產期與管理問題，相關單位開發出多種能源作物，有專供替代燃料用途者如：白楊木，亦有兼供酒精生產與替代燃料者，如：柳枝稷、芒草、狼尾草等。替代燃料用能源作物雖多具有可耐受貧瘠環境、單位面積產量高、對灌溉與肥料需求低等特點，基本上無「爭糧」疑慮但難以擺脫「爭地」的疑慮。

延續上一篇提到的，理論上全世界所有植物都可作為能源作物使用，所有植物均可供作薪柴燃燒，但實務上良好的能源作物有幾個原則與條件：前述已經講完了第一個條件，也就是1. 非糧食作物，這才能不會和人類食用的糧食產生「爭糧」的疑慮。

接著，其他的原則和條件如下

2. 單位面積產量高
單位面積產高指在相同土地大小時栽種時，每年可收穫的產物總量，傳統上稻、麥等是以每公頃土地產出公噸數計算，玉米是用容積單位「蒲是耳」，生質柴油相關作物以每公頃土地可產出之公升數計算，纖維酒精或替代燃料（生質煤炭）是以每公頃土地產出之植物體乾重公噸數計算。
單位面積產量愈高代表土地成本、勞動成本、運輸成本愈低，同時更不會產生「爭地」的疑慮與批評。

3. 生長快速收割期長
農地上農作物生長週期就如同工廠中產品的製造週期，能源作物生長愈快速、每年可收割期愈長，就代表經營者的資金週轉率愈高，同時投資的機器設備稼動率也較佳。
以台灣糖業公司種植製糖用甘蔗為例，製糖用甘蔗生長週期為十八個月，每年可收割期間約三個月，也就意味著巨幅投資興建的糖廠每年有八個月以上處於閒置狀態，同時各種農用機器設備每年也僅有四個月左右作業期，對經營管理各方面都造成許多不便。而熱門能源作物如棕櫚、痲瘋樹，在種植後要三至五年才能開始收成，也對投資者資金運用造成極大壓力。

4. 栽種成本低廉
農作物種植成本包括幾大部分：基礎設施、耕作準備與種植、生長期管理（如施肥與灌溉）、收割與運輸、加工。
基礎設施如：水利設施、道路、電力等在較先進國家會由國家提供，在較落後地區則為投資重大負擔。
此外耕作準備與種植成本常占農作物生產總成本50%以上，因此能源作物若為多年生者或可利用宿根等繁殖，可將耕作準備與種植成本折舊至複數年中，大幅壓低栽種成本。
舉例來說，以同樣作為替代燃料與纖維素發酵原料的芒草與狼尾草為例，兩者初次種植的成本接近，且同樣可以宿根連續多年種植，但芒草可持續年限約三年、狼尾草為六年，兩者相較，計算折舊後狼尾草栽種成本僅為芒草的一半。

5. 可利用範圍大
能源作物可利用範圍攸關整體獲利規模，若可利用部位、成分多，則獲利差異極為驚人。
以玉米為例，玉米顆粒本身可產製澱粉，但在澱粉產製過程中可同時獲得玉米糖漿、環保可分解塑膠原料PLA及多種化工產品原料，殘餘之玉米秸桿、殘莖亦可作為替代燃料，全株各部位均有利用價值。
而就甘蔗而言，傳統製糖用甘蔗除產製砂糖外，廢糖蜜可用來生產酒精或作為數百種生化產品發酵原料，而殘存之蔗渣、殘莖等亦可作為替代燃料，全株各部位均有利用價值。
而以台灣獨有之狼尾草品種而言，本身除供應作為替代燃料或纖維酒精原料外，本身亦為優良牧草，可視國際市場替代燃料與飼料用牧草間價格差異，機動調配銷售項目、獲取最大利益。此外經筆者與國內知名學術機構合作研究結果顯示，狼尾草本身含有數十種高經濟價值之酵素、蛋白質，同時富含兒茶素與果寡糖，深具利用價值。此外過去數年間筆者亦與國內學術機構研究狼尾草基因轉殖機制，未來可望於研究完成後接受國內外生化、藥品廠商委託，以狼尾草為機台生產各種人、畜所需之藥品、酵素、荷爾蒙、蛋白質等高經濟價值特用化生技產品，其附加價值極為驚人。

6. 環境與生態安全
能源作物的環境與生態安全性，是2005年歐盟「Six-Twenties」政策所揭示的重點之一，同時在2008年歐盟的生質能源原料認證標準中進一步強化。
如前所述，優良的能源作物物種必須具備生長快速、單位面積產量高，同時亦具備抗貧瘠、抗旱、可利用邊際土地，以及肥料、農藥、灌溉需求小等特點，這也意味著具有部分或全部上述條件的農作物，在自然界中是具有非常強勢競爭力的物種。
在聯合國物種多樣性公約規範及全球生態保育意識高漲的今天，自外國引進具有強勢競爭力物種，對世界各國而言都是抱持著戒慎恐懼的態度，深怕能源作物物種競爭力太強，從而造成各國原有物種毀滅性的結果。單就我國過去引進福壽螺與銀合歡的經驗而言，當初引進者都僅著眼於某種經濟利益而忽略對國內自然生態的衝擊，引進後才赫然發現當初預期之經濟效益不可得，但外來生物強勢競爭力卻造成台灣地區自然生態毀滅性的影響。
根據物種多樣性公約及WTO、國際種子協會等多項規定，目前各國大多已對外來物種引進製定或多或少之規範，其中嚴格者如澳洲、紐西蘭，幾乎已禁絕大多數可能作為能源作物之物種進入紐澳地區；而在台灣地區，主管機關亦以及高度警戒的態度，有限度允許部分研究機構在「不允許田間實驗」的情況下，少量引進北美地區主要的替代燃料能源作物柳枝稷。

7. 公平交易與生態、文化安全原則
2005年歐盟「Six-Twenties」政策與2008年歐盟生質能源原料認證標準中同時揭示了有關公平交易與文化安全的原則，相類似的規定也出現在荷蘭與德國的生質能源原料認證標準中。
在此等標準中規範了有關能源作物種植時與產地中其他糧食作物間的關係，以預防「爭糧」、「爭地」的情況發生，同時亦規範了有關於大型農場、契作生產與能源作物種植地區小農間的交互關係，以確保實際於田野間耕作的農民不致為大型能源作物公司剝削。
歐盟與歐盟國家相關規定同時規範了生態與文化安全的原則，包括能源作物種植不可使用雨林、不可使用原始林、盡量使用邊際土地、低產土地或次生林等原則，同時這些規定中也規範了種植行為與當地原住民、住民間的關係，以避免因大規模種植能源作物造成的文化破壞與衝擊。
綜合以上所述，良好的能源作物最基本的條件就是──「必須為非糧食作物」。其次在性能上，能源作物必須具備單位面積產量高、收長快速收割期長、栽種成本低廉、可利用範圍廣大等特點。最後在栽種方式與經營上，良好的能源作物也必須滿足各國在環境與生態安全上相關法規規定，同時也必須盡量滿足有關公平交易與生態、文化安全的相關規定。

作者：賴正庸, TrendForce研究團隊
賴正庸先生亦為致理技術學院講師

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