生化柴油(Biodiesel) 在日本的現況與展望

美國黃豆出口協會 陳 介 武 顧問 1998年10月


植物柴油燃料(Vegetable Diesel Fuel, VDF)
或生化柴油燃料(Bio-diesel Fuel, BDF)
植物油為原料製造的石化柴油替代燃枓



使用廢"油炸油"即可開車:

  在日本,油炸油、沙拉油或烹調油等食用油脂每年之消費約200萬公噸,然而被廢棄的廢食油高達40萬公噸/年(約佔消費量20%),其中在餐廳或食品關連企業所產生的廢食油經回收再利用,作為飼料、肥皂、油漆等之製造原料。但是從一般家庭所廢棄者約20萬公噸,大部份隨廢水排放,對環境的威脅及破壞甚為嚴重。如欲將一大湯匙的廢食油予以沖淡到魚類可生存的狀態,約需添加日式洗澡水(風呂洗澡水)10桶(每桶約半公噸)。由此可知油脂(廢食油)的廢棄排放對影響水域魚類生存的嚴重性。

  若一般家庭將廢食油予以固形化或經紙類吸收後予以廢棄,因廢棄之處理方式不當,可用資源卻又成為新的污染源(垃圾,即二次污染)。經腦力激盪的方式發現,廢食油應適當回收並轉換為寶貴的資源?能源,適材適所為宜。

  生化柴油係經由以油脂為業而已經營五十年的染谷商店(日本、東京都墨田區東墨田2-1-3)獨特研發而於1993年推出的以植物油為原料製造的石化柴油替代新燃料。過去的垃圾廢食油經再生而成為可供車輛使用(柴油車)的環保能源,係為可再生而且生化可分解的新能源,利於環保。

  由100公升的廢食油可再生95公升的生化柴油。生柴油的重要特性在於其硫氧化物(SOX)*含量為零,而且容易造成呼吸器官障礙原因的黑煙量為石化柴油場合的三分之一以下,確為對於地球環境友善溫馨的清潔綠色能源。若將日本產生的廢食油回收而予以再生為生化柴油,則可供約40萬輛的柴油車(如公車、卡車)使用,確實係為經濟有效的新能源(Eco Energy)。

* 硫氧化物係造成空氣污染的主要物質之一。

燃油新理念:

  環境創造人類,人類創造環境。生態系的循環再生,將形成零廢棄物的系統(System),提升旺盛的事業,清潔的環境及健康的人生,並將激起經濟有效的開拓者精神,開發使用可由大地循環再生的生化柴油,嘉惠人類。

  水、空氣、風、陽光、綠色的森林、山以及食物等,均係大自然所賜的無償禮品。地球經40億年的漫長歲月,形成「終究的循環系」。人類及其他生物,若無偉大的自然恩惠,則無法永續生存。目前,地球正面臨危機。自產業革命以來,人類所創造的文明對環境的影響,將超過地球所能忍受的物理容量。若欲使人類文明永續存在,則必須將污染環境物質的排放量控制在其吸收能力範圍以內才行。自人類使用石化燃油以來大氣中二氧化碳(CO2)含量就一直顯著增加,而未經吸收卻滯留的CO2係為地球溫室效應(氣候溫暖化)的一大原因。氣溫上升、水量不足、旱災、以及種籽絕滅等,生態系變化,氣候變遷所致農作物減收、嚴重的糧食不足、海邊侵蝕、公害加速等,確實潛伏甚為嚴重的惡性循環影響。

染谷商店擁抱夢想:

  追其根源,廢食油係大地所育成的植物,如大豆、菜籽、玉米等而來。將世界的荒地或沙漠轉變為豐碩的綠色大地,而由其所育成的植物生產環保清潔燃油,達成創造可再生的循環生態系。植物可將大氣中的二氧化碳CO2經光合作用予以吸收,然後轉換為氧氣O2,排放給大氣,而它不但嘉惠豐碩的綠色給人類,同時又提供糧食油籽而其油脂又可供為製造動力所需燃油,進而經燃燒所得的二氧化碳再由植物吸收(稱為碳的循環),這樣簡單完善化的生態循環,就是地球的救星。

  染谷商店正在一直邁向這些生態系再生圈的夢想,而在地球原來的循環型生態系過程中,為提升其永續存在的技術而努力。

生化柴油製造流程圖

  在日本國內每年可經由家庭產生廢食油,生產20萬公噸的生化柴油,則可供為開車運行26億公里: 即200,000,000公升×13公里/公升。如此,可開車運行地球65,000次回轉,或在地球與太陽間來回約8次。 (註) 每公升燃油可運行13公里為準,地球運行一周約為4萬公里, 而地球與太陽的距離為1億4,960公里。

生化柴油的六大特點:

  1. 生化柴油係以廢食油為原料製造的燃油,係為資源循環再利用的新環保清潔能源。它與石化柴油不同,係由大地所育成植物的油脂成份所製造,因此,係為對地球永續友善的新能源。

  2. 不會產生硫氧化物(SOX): 生化柴油係以植物油為原料製造,不會產生造成酸雨的硫氧化物。

  3. 所產生黑煙為石化柴油的1/3以下(黑煙為造成呼吸器官障礙的原因物質)。

  4. 與石化柴油的費用類同: 其運轉性、費用、價格均與石化柴油相似,它的發熱量為9,800 kcal/kg (石化柴油10,930 kcal/kg) ,價格為80日圓/公升(日本國內價格)。

  5. 安全性可靠的環保新能源: 它的著火點為185℃(石化柴油約50℃)安全性可信賴,其效果與石化柴油類同。

  6. 原有引擎不必任何改造,可直接使用,或做為潤滑性良好的添加劑: 可經申請「廢食油生化燃料併用」,適用於任何柴油引擎車。

在日本生化柴油的開發經過:

199212:

在報紙上得悉美國米蘇里州,經由大豆油(黃豆油)生產生化柴油消息。

1993 1 :

經由米蘇里州東京辦事處索取有關生化柴油資料。

3:

發表有關由棕櫚油生產生化柴油的實用可行性報告。

6:

在染谷商店生化柴油研發部門試作樣品供試,並經東京都立工業技術中心測試各種特性值,如著火點、發熱量。

8:

在北海道大學測試粘度及比重等特性值。

9:

完成100%生化柴油的卡車行車試驗,並在油脂業界報 紙上予以報導簡介。並委託東京都勞動經濟局做引擎 耐久試驗。

11:

經「讀賣新聞」報導其實用性並經日本電視予以宣導,
它業經陸運局認可使用於柴油引擎車輛。

12:

該公司自用車均改以生化柴油運轉,效果良好,並委託分析中心檢驗品質。

建設800公升/的生化柴油製造中間工場生產供用。

19941:

經日本自動車輛輸送技術協會,做柴油車排氣濃度試驗。

8:

經東京都主稅局,課稅部,柴油稅股採樣檢查。

11:

不需經混合石化柴油亦可直接使用。

19952:

舉辦日本第一屆廢食油再循環研討會(東京、大阪)

4:

研討裝設蒸餾裝置供用。

5:

研討廢甘油的處理。

8:

參觀法國巴黎生化柴油生產工場。

19962:

舉辦日本第二屆廢食油再循環研討會(東京、大阪)

4:

在該公司工廠內裝設甘油蒸餾裝置供用。

19973:

舉辦日本第三屆廢食油再循環研討會(東京、大阪),並正在開發中間生產工廠。

在日本生化柴油的推行與共識:

  為了保持地球環境清潔而推行使用生化柴油,經濟有效又利環保,一舉兩得,獲得好評:

  • 感謝大自然賜予寶貴的植物油供食用而經回收廢食油、廢油炸油製造生化柴油,又可供公車、卡車等各種柴油車運轉,經濟有效。在東京都自由丘站開辦以生化柴油開動的「感謝大自然社區公車」,供住民搭乘,每隔約25分鐘一班公車,成為報紙及電視上的生化柴油廣告車。
    若將廢食油、廢油炸油予以廢棄,則成為垃圾而污染環境。因此,國人務必重視及配合廢食油的回收及再利用。

  • 保護大地之會: 綠色燃油嘉惠人類而保護大地之會乃係配送安全的有機農產品給日本首都各消費者會員的市民團體。以無黑煙的生化柴油車配送有機蔬菜及無添加物食品,確為適材適所。目前該公司有100輛配送車,將繼續服務各社區,保持環境清潔。

  • 麥當勞速食餐廳及時採用清潔生化柴油,其食品配送車均改用新環保生化柴油車,服務社區各家庭,請大家多支持綠色環保燃油。為保護大自然盡人類所能,予以確實執行,實為全人類之福。

  • 環境友善的肯德基炸雞速食餐廳: 利用自己的廢油炸油製造生化柴油並供為其柴油發電機之燃油,其能源均為自給自足,將廢食油再資源化並且為地球環境清潔而努力,實為環保模範生。

海外的生化柴油現況:

  在歐美以植物油為原料製造的石化柴油替代燃油,通稱為生化柴油(Biodiesel),業經公認為次世代的清潔能源而甚受注目並獲得好評。在歐洲係以菜籽油為原料生產生化柴油。在德國、法國、瑞典等國家係採用補貼制度以利減少石油進口(在日本若採用100%生化柴油則予免稅)。在法國係在加油站出售添加5%生化柴油的石化混合柴油,而在德國另開發生化柴油專用的引擎,在其國內已設有400個生化柴油加油站並制訂歐盟統一規格。美國為黃豆王國,由黃豆油為原料的黃豆生化柴油(Soy Biodiesel),甚為普遍。在美國米蘇里州聖路易機場採用200輛的生化柴油公車,許多加油站均有出售生化柴油,並依大氣污染防治法規定在石化柴油中添加20%生化柴油供用。染谷商店為了要提醒對植物的貢獻與思念,經予命名為植物柴油燃料(Vegetable Diesel Fuel)。在日本雖然不像歐美國家那麼普遍採用生化柴油,但從1997年11月起在運輸省車輛檢查證上註明,以利其重視環境空氣清潔。

日本生化柴油展望:

  染谷商店業已經營50年的廢食油回收工作。其目標「零排放」係指「無廢棄物」,務必不產生廢食油為宜。因此,必須經適宜處理,以免產生廢食油。生化柴油係資源有效回收再生而不產生污染,可說一石二鳥的好方案。然而其回收量尚少,因此,經宣導認識後,予以推廣而將來可能須採用黃豆原油(粗油)為原料,來大量製造生化柴油,以利充分供應。在美國有廣大的可播種籽的土地,可生產無限量的黃豆及黃豆油以供為生化柴油的製造。美國好比為一個生態系循環工廠,可生產足夠的黃豆以供利用,並再利用。

  在日本,隨著對生化柴油的需求增加,其原料廢食油的取得將產生問題而不及供應其需。目前,一方面建立各家庭及餐廳的廢食油回收系統,並規劃在各加油站出售生化柴油,以為其主要課題,並利消費者方便購用。在美國業已執行添加20%生化柴油在石化柴油中,在加油站予以銷售供應生化石化混合柴油(稱為B20),獲得好評,並有州政府的黃豆公車(Soybean Powered Buses)在運行,以利空氣清潔措施(Clean Air Act.)。

  日本原來既有的「廢食油回收活動」係將廢食油回收,以利供為肥皂粉的製造,因此可利用這個回收活動管道,予以繼續回收廢油,供為生化柴油的製造,或可在肥皂粉工廠併設生化柴油工場。

  欲使各家庭廢食油回收作業落實,宜採用會員制來回收廢食油並給予某一定的優惠,更可發揮其效果。如此,可提醒各家庭成員了解資源回收的重要性並認識生化柴油為對地球環境友善的新環保燃油。今後可能朝向在加油站銷售供應,以利消費者方便。

  美國黃豆協會東京辦事處代表Nelson氏認為在美國的加油站已有出售生化柴油供用,而且歐洲各國亦然,正開發使用地球環境友善的生化柴油車並盛行宣導銷售的盛況下,若在東京亦採用生化柴油公車,並設立生化柴油加油站,這種差別化的構想作業將提升環保形象而達共識,將有利於促進銷售。然而業者認為廢食油的供應將受限制,今後擬進口美國生化柴油或黃豆以製造生化柴油,以利穩定供應使用。美國黃豆協會願意協助,樂觀其成,在美國黃豆尚有剩餘,如日本的需求增加,美國應可充分提供其所需。

  目前,唯一的問題在於生化柴油的價格偏高,如使用黃豆原油為原料,將更提升其成本。因此,務必對於石化柴油予以徵收綠色稅而優惠並獎勵使用這種地球環境友善的生化柴油才行。將來應考量由美國進口生化柴油或大豆(黃豆),大豆油(黃豆油)並在日本國內增產黃豆油以利供應生化柴油製造原料為宜。

  當染谷商店於1993年成功的推出由廢食油為原料製造的生化柴油時,在世界各地仍屬較稀有,它確實為寶貴的資源回收運動,今後仍希望繼續執行,發揚光大。尤其在日本對於「回收標誌」已有相當的共識而且執行甚為徹底,事在人為,這種生化柴油有關的廢食油回收,在日本確可進行。若大家協力一同,設立廢食油回收站,則可收集更多的廢食油,而關鍵問題在於生化柴油的創意開發並建設完整製造工廠,穩定供應生化柴油為要。雖然尚有「法律的規定課題」但相信必能成功而企業界的協助與認同仍當務之急。同時日本另有速食餐廳協助回收廢食油與利用,以利提升消費者的共識。

  在日本生化柴油的價格約為80日圓/公升,而在美國則高達150日圓/公升,價格尚偏高。因此,建議製造排放廢食油的企業,宜自行設廠製造生化柴油,以利回收而免污染環境。如肯德基餐廳自行製造生化柴油以利用其廢食油並且將其生化柴油供為自家柴油發電機燃油之用,最為經濟有效,對地球環境友善最有貢獻,並可做為示範。

  據云: 柴油車剛開動時,排放廢氣量最多,因此生化柴油適宜供為開開停停的垃圾車的燃油,以減少空氣污染而利環保。東京的人口約為1,300萬人,其廢油量每年為20,000公噸左右,若以垃圾車一輛每年需用燃油1公噸來計算,則可供20,000輛垃圾車燃油之用。如此,城市創造未來,以利朝向與大自然共存共榮,乃為人類所求的目標而盼望新人類能夠獲得更多共識。

  生化柴油最大的問題在於穩定的供應使用。然而利用廢食油做為原料,仍有其限制,但若利用黃豆原油則可說無限量可供應。在日本生化柴油的開發與利用尚在開始階段,但再經五年或再五年,確實將成為值得推行的環保工作。美國黃豆協會將全心全力來配合推行。


生化柴油特性數據:

性狀比較:

市販品(文獻值)

JIS規格(2)

密度, g/cm3

0.889

0.835

¾

著火點,

185

96

50 以上

粘度, mm2/s

6.03

3.8

2.5 以上

流動點,

- 2

- 15

-7.5 以下

十六烷值
(Cetane number )

51

57

45 以上

發熱量 kcal/kg

9,800

10,930

¾

10ppm以下

0.2%(重量)以下

0.2%(重量)以下

排廢氣成份比較: 單位: g/km

排廢氣成份

CO (一氧化碳)

0.62

0.58

HC (碳氫化合物)

0.15

0.13

NOX (氮氧化物)

0.52

0.52

CO2 (二氧化物)

246

242

9%

30%

備 註: 有關黑煙濃度,生化柴油對試驗用瀘紙的污染度平均9%(幾乎白色),然而 石化柴油平均高達30%(相當黑),前者僅為後者的三分之一以下。

單位燃料的行程比較: km/liter

道路種類

9.8

10.4

5.9 ~ 9.8

6.6 ~ 8.4

8.4

8.3

在日本如何利用或購買生化柴油:

  • 勿廢棄廢食油:
    各家庭: 將廢食油裝入塑膠瓶送到染谷商店,則可成為會員而 享有優惠措施。(東京都墨田區東墨田2-1-3)
    各企業: 將廢食油送到染谷廢食油回收工廠。則成為會員 電話: 03-3613-1615 染谷商店

  • 欲使用生化柴油:
    各家庭: 參加為個人會員,電話: 03-3613-1616 染谷商店
    各企業: 參加為法人會員,電話: 03-3613-1616 染谷商店

  • 欲購買生化柴油工廠設備: 染谷商店 營業部 電話: 03-3613-1615

  • 欲銷售生化柴油: 染谷商店 營業部 電話: 03-3613-1615