能源應用報告 生質能 指導老師: 王永山 老師 學生:4980J041 劉嘉閔 4980J042 江季翰 指導老師: 王永山 老師 學生:4980J041 劉嘉閔 4980J042 江季翰 4980J043 陳益民 4980J086 劉家瑋 4991J001 王盟方

目錄 何謂生質能源 生質能的重要性 生質能的種類 優缺點 使用哪些轉換技術 實例 替代燃料-生質柴油 替代燃料-生質酒精 未來發展 國外對藻類的應用 結論 資料來源

何謂生質能源 生質能：指的是生質物由生物產生的有機物質，例如 林木業廢棄物如木屑等；農作物與農業廢棄物如黃豆 莢、玉米穗軸、稻殼、蔗渣等；畜牧業廢棄物如動物 屍體；廢水處理所產生的沼氣；都市垃圾與垃圾掩埋 場與下水道污泥處理廠所產生的沼氣；工業有機廢棄 物如有機污泥、廢塑橡膠、廢紙、造紙黑液等。

生質能源的重要性 生質能源在各種再生能源中佔有重要角色，其重要性 如下： 01.提供安全穩定的能源─生質能源的原料可在國內種 植，具有安全且來源穩定的特性，可以減少對進口能 源的依賴。 02.活絡社會經濟─生質能源工業的發達可以製造工作 機會，並且增加政府的稅收。能源作物的種植及農業 廢棄物的再利用，也可以活絡農村經濟、增加農民收 入，以及減少政府經濟補貼的負擔。

03環境保護─石化油料的燃燒釋放大量CO2及其他有 害物質，而生質能的使用可使CO2及有害物質的排放 量大為減少。此外，生質能源作物可將空氣中的CO2 固定進行光合作用，使碳在自然界中循環利用。另外， 農業廢棄物的再利用也可減少其對環境造成不利的影 響。

生質能源的種類 01.牲畜糞便:動物的糞便乾燥後可以供應熱能，在經過 處理還可以作為肥料。 02.農作物殘渣:目前已被普遍使用的生質能源主要產自 油料作物（大豆、油菜等），糖質作物（甘蔗、甜菜 等）及澱粉作物（玉米、甘藷等），但是這些作物同 時也生產人類糧食與動物飼料，導致能源與糧食互相 排擠，而且成本較高。纖維素是全世界上數量最多的 植物原料，其位於植物細胞壁中，經過分解後可產生 大量的糖，再經過醱酵後即可產生酒精能源。

03.能源作物: 大豆、油菜、向日葵、甘藷、甘蔗都是 能源作物。能源作物可以提煉成生質柴油。 04.製糖作物 : 將製糖作物轉化成乙醇，是一種極富潛 力之生質能。 05.城市垃圾 : 城市居民每人所傾倒廢棄的垃圾中，有 一大部分都可作為能量的來源。 06.薪材: 除了那些我們吃進肚子裡以增加體內的能貯 存量的植物之外，從植物取能的最直接方法，就是把 植物當做燃料來燒木材就是這種熱的最好來源之一。

優缺點 優點: 1.大部分的燃料可被生物分解 若不小心灑到自然環 境 跟其他燃料相比也不容易造成環境汙染 。 2.可再生利用：植物可重覆種植而得到我們所需能 量。 3.與其他非傳統性能源相較，技術上之難題 較少。 4.生質的原料，可以說是取之不盡，用之不竭，隨 處都是。 5.減少對石油類能源的依賴,有助於能源自給。

缺點: 1.缺乏適合栽種植物之土地 。 2.轉換的成本太貴。 3.生產的能量不及化石能量，植物僅將極少量之太 陽能轉化成生質能。 4.有些能源，沒辦法立即迅速使用，像沼氣需要醞 釀。

使用哪些轉換技術 1.直接燃燒技術:是把廢棄物直接燃燒以產生熱能與電 力 2.物理轉換技術:是把廢棄物經破碎、分選、乾燥、混 合添加劑及成型等過程，製成易於運輸及儲存的固態 衍生燃料 3.熱轉換技術:是指把廢棄物利用氣化與裂解（液化） 等熱轉換程序產生合成燃油或燃氣（瓦斯） 4.化學／生物轉換技術:是指經醱酵、轉酯化等生物化 學轉換程序以產生沼氣、酒精、生質柴油、氫氣等

實例 1.直接燃燒技術:焚化垃圾發電 廢熱回收系統 廢氣回收鍋爐主要是利用燃燒所產生之高溫廢氣 為熱源和鍋爐管內的水產生熱交換作用，一方面可降 低廢氣之溫度利於後續空污設備之操作，同時可回收 熱能提供蒸汽於發電和廠內其他須加熱之流程使用。

3.熱轉換技術:作為燃燒與發電設備的燃料。 2.物理轉換技術:作為鍋爐、水泥窯的燃料 目前全球生質物與廢棄物氣化系統的發展正 由示範階段跨入完全商業運轉階段現階段全球以 氣化混燒發電為主要發展目標，較受矚目的示範 廠共有四座，包括澳地利的Zeltweg、芬蘭的Lahti、 荷蘭的Amer、及美國的Vermont。

4.化學／生物轉換技術:汽車的替代燃料 生質柴油

替代燃料-生質柴油 生質柴油是以動植物油或廢食用油，經轉化後產生酯 類，直接使用或混合柴油做為燃料。低溫低壓(65°C, 20 psi) 將原料和酒精作用,經化學反應轉化成脂肪酯， 同時產生副產品(甘油)，之後經分離步驟,將副產品及 剩餘的酒精分離出來,經清洗,乾燥可得生質柴油，轉酯 化反應式。 觸媒 三酸甘油酯 + 醇 <======> 酯 + 甘油

生質柴油油源: 以甲醇或酒精進行催化轉酯化作用，可以使用的油脂 來源如下： 01. 葵花子油 02. 大豆 03. 油棕櫚 04.棉花子油 05.花生油 06.廢食用油 07.油菜籽油

替代燃料-生質酒精 生物質中，只要含有可發酵性糖如蔗糖、葡萄糖、麥 芽糖、果糖、藻多糖等, 或是擁有可轉變為發酵性糖的 原料如澱粉，菊粉和纖維素等，都是可以用來製造 生 質酒精的好原料。對歐美一些大面積陸地國家來說， 採用此類能源不但可大幅減少資金外流，更可實際提 高國內就業機會、促進經濟活動，可謂一舉數得。可 惜對國內來說，由於耕地面積較小、實際產能、效益 也相對有限，故未來應仍以對外採購的方式為主。除 了不於匱乏外，生質酒精尚有排放潔淨、馬力輸出較 優渥等特色，優勢可說是相當全面。

未來發展 未來藻類來生產生質柴油會是發展方向之一， 藻類生質燃料生產效率高，不需使用耕地也 能減輕生質能源可能對農產品價格的影響。 可是燃料的成本較高，部份藻類是基因改造 的品種，預防這類藻類混入生態系統也是個 課題。

國外對藻類的應用 美國Global GreenSolution Inc.公司利用發電廠所排放 含有高濃度二氧化碳廢氣，做為微藻所需營養源，並 將微藻養於反應器當中以增加其單位面積之產能。

結論 生質能可使用的範圍都是能夠用在發電上能夠取代石 油，而且他製造的原料取得方便，目前必須面對的問 題是以要減少製造時所產生的二氧化碳量為目標去前 進 石油的蘊藏量有一定的限度，終究會用盡，目前原油 價格不斷上昇，循找替代燃料是刻不容緩 我們可以將一些廢物(像是造成優養化的氮、磷)聚集， 當作是提供藻類生殖的養分，如此以來可解決廢物排 放問題，亦可使藻類繁殖，作為生質能原料。

資料來源 維基百科: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%87%83%E 6%96%99 生質能之應用: http://ind.ntou.edu.tw/~Energy/energy_group/biomass_energy.htm 行政院國家科學委員會: http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8119&ctNode=40&mp=1 生質能源介紹 作者:黃粲絜 同學 http://dspace.pymhs.tyc.edu.tw:8080/dspace/bitstream/987654321/324/1 /2008101214355644.pdf