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創新平台/生質能源創造新藍海 廢物變黃金

2019-07-17 22:56經濟日報 李珣瑛

工研院木質纖維素解聚產醣技術與全宇生技簽技術授權合約,開創循環經濟新藍海。工研院...
工研院木質纖維素解聚產醣技術與全宇生技簽技術授權合約,開創循環經濟新藍海。工研院/提供
「循環經濟」近年來成為全球熱議話題,但是早在20年前,工研院就有一群人秉持著「廢棄物是錯置資源」的精神,針對廢棄物、生質物等循環應用,進行相關研究,他們就是工研院生質能源團隊,被賦予尋找替代石油的綠色能源任務。

循環經濟 做大新能源

這個任務聽起來很艱鉅,團隊一開始是想找出替代石油與煤炭等化石能源的綠色永續能源,但是仔細想想:石油也是來自於古老的動植物經百萬年後分解後獲得,既然等不了這麼久的時間,如果能用技術將植物的結構打開,產生醣類,經醱酵後就是酒精,可以替代一部分的汽油。

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「自然界最永續的天然有機物就是植物,這將生生不息!達成永續環境的目標。」工研院綠能與環境研究所組長萬皓鵬說。

萬皓鵬進一步解釋,因為植物經年累月地吸收養分、水、二氧化碳等元素,形成堅韌的結構,這包括:木質素、纖維素與半纖維素,若能逆向工程把結構打開,纖維素及半纖維素解聚後將可生成纖維素醣類。醣類經醱酵後就是酒精,可替代部分汽油,換句話說,若能用技術克服打開結構這一環,尋找綠色生質能源的任務就成功了一半。

團隊統計,以全世界木質纖維素產量一年約1,500億噸,只要拿1%進行解聚成纖維素醣,每年約可生產7.5億噸醣類,經醱酵為生質酒精,每年可以替代全球54%的汽油消耗量,數據驚人。

水解技術 贏得科技獎

理論說得漂亮,但技術能否克服?2013年工研院在經濟部能源局支持下進行研發,發展出「離子溶液化學水解技術」,不論是與美國的酵素水解法或是與國際間其他強酸水解法比較,數據都是領先。

比如在同樣的條件下,酵素水解的程序長達84小時,工研院創新的離子溶液水解技術僅需5小時,國際間的濃硫酸水解法反應時間雖然僅2至6小時,但若使用濃硫酸,所有的器材都必須是特殊耐腐蝕材料,成本難以降低。

也因此,工研院研發出的離子溶液水解技術,獲得2013年全球百大科技獎殊榮。

優良的技術終於等到伯樂!20多年前就到馬來西亞創業的全宇生技董事長彭士豪,開發生化複合肥料供應給油棕田使用,當地大型油棕果園都是他的客戶,他發現油棕果榨油之後的廢渣是個大問題,當地政府禁止焚燒以免產生空汙;但隨意棄置又會引發病蟲害,看到客戶的困擾,他開始思考是否有廢物利用的方式,恰巧工研院創新公司有投資全宇生技,居中牽線,彭士豪找技術,工研院尋廢材,雙方一拍即合!

彭士豪進一步表示,油棕產業占馬來西亞GDP達17%,當地每年約有2,600萬噸的長纖油棕空果串資材,可做為生質醣的來源,而「醣」正是全宇生技很重要的原料,藉著當地量大價廉的料源成本優勢,經由技術加值,可搖身一變為木糖醇、胺基酸,或乙醇燃料等高價值產品。

工研院/提供
工研院/提供

油棕廢渣 拚綠色商機

市場眼光精準的全宇生技更鎖定木糖的後續加值應用,比如木糖加值成木糖醇,1噸價格平均可達4,500美元,估計全宇生技與工研院攜手合作,2022年中約可創造約33.8億循環經濟產值。再加上馬來西亞是全球第二大油棕出口市場,只要掌握源源不絕的油棕廢材,綠色商機可期。

全球可利用的木質纖維素原料每年至少40億噸,無論是應用於食品添加的醣類、能源替代品的生質燃料,到製作飼料的胺基酸,用途多元。透過工研院關鍵技術、整合系統與服務模式,以整廠輸出及技術授權的方式,未來布局全球農林資材豐沛區域,建立能源與化學品的永續原料供應鏈,可望創造龐大的循環經濟藍海新商機。

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