科技農報 AgriTech Report

生質燃油新趨勢：甘蔗煉油比大豆更友善環境 編譯　林韋佑 ／ 編輯　柴幗馨 520新任總統就職演說中，蔡英文表示再生能源計劃將是未來的重點發展項目之一。而生質能源是再生能源的選擇之一，主要作為煉油材料的作物包含大豆、甘蔗、或是其他農業廢棄物，例如稻稈等。究竟什麼才是具有高轉換效率，又能兼顧環境永續的能源作物？科學家已經找到答案了！ 石油是人類生活中不可或缺的重要能源，但世界上的石油存量非常有限，非可再生的能源。而美國作為全世界石油消耗量最大的國家，在2007年即開始推廣可再生能源，以人類飲食中重要的蛋白質來源－大豆－作為主要生產生質能源的植物油。 然而，每一畝的大豆田僅能生產約119.24公升（1桶）的油；依這樣的生產速度，根本無法供給人們對石油的需求。新的研究發現，若以工業製成的方式將甘蔗的糖轉化為生質燃油，每一畝甘蔗田將可生產17桶的油。換言之，利用甘蔗來提煉生質能源比大豆的效果來得更好。 圖說：研究人員用工程的方式將甘蔗的糖提煉為油，作為新的和永續的生質能源來源。 為了解決石油能源短缺的問題，美國能源部高級能源研究計劃署（ARPA-E）在石油計畫項目中邀請有志者加入研發團隊，發展高風險、高報酬的新燃料研發項目。最後由伊利諾大學的研究團隊勝出，成功將甘蔗轉換成大量的石油。近來的研究成果展現了這項技術的經濟效益相對之下比起大豆提煉生質油來得高。 該項目的主要研究者，作物科學家Stephen表示：「我們應該要回到規劃生產生質能源的起點，避免再犯過去發展生質能源同樣的錯誤。除了作物的生產力需要非常好之外，還不能是人類主要的糧食作物，於是蔗糖和高粱這兩項作物就浮現在我們的腦海。」 增加甘蔗植株產油量，是這項計畫成功的關鍵。甘蔗植株本身只有0.05%是油，而研究團隊將甘蔗的代謝物轉化成脂質或油等，作為生質柴油的原料。一年後，團隊便將甘蔗生產油量提高至20倍，讓甘蔗植株產油量逼近1%。 而在撰稿同時，所謂的「甘蔗石油」植株已經誕生！這種高油產量的甘蔗，有高達12％的產油量，不僅如此，團隊最終的目標是將產量提升到20％。為提煉石油而育成的甘蔗，在團隊透過工業的方式改造後具有其他的優點，包括增加甘蔗的耐寒性和更有效的進行光合作用，進而增加更多生物生產量，以製程更多的油。 「像這樣的作物能以非常具有競爭力的價格生產生質柴油，可能代...

科學家利用咖啡渣打造溫室氣體貯存器 編譯　朵瑞絲柚柚 ／ 編輯　柴幗馨 甲烷是溫室氣體的主要來源之一，如何減少環境中的甲烷含量，以減輕溫室效應是永續科學重要的課題。最近韓國研究團隊發現，只要透過簡易浸泡和加熱過程，就能讓咖啡渣回收再利用，成為捕捉碳的材料─活性碳─能夠儲存甲烷，其結果發表於奈米科技 Nanotechnology 。 圖說：咖啡渣可以拿來做什麼用呢？ 圖片來源： https://mukrawi.wordpress.com/tag/85701-waste-in-the-city/ 如何貯藏環境中的甲烷是減碳研究的重要課題，甲烷的捕捉和儲存提供環境雙重的回饋，不僅能減少環境中的溫室氣體，同時被貯存的甲烷也可以作為乾淨的生質能源，代替傳統石化燃料。 研究是來自南韓國立蔚山科學技術大學(Ulsan National Institute of Science and Technology, UNIST)的研究團隊，靈感源於團隊的研究員Kemp，在UNIST服務時和同事的閒聊。 Kemp說：「那時我們坐在一起喝咖啡，看著咖啡渣思考，然後我就想說，『我們是不是可以用咖啡渣來儲存甲烷呢？』」。 研究團隊將咖啡渣預處理，與氫氧化鈉NAOH混合（原文是寫氫氧化鉀KOH），並在反應爐加熱至700-900℃，待咖啡渣轉換成捕捉炭的材料，約一天不到的時間，便成為一個穩定的碳捕捉器。 研究員Kemp認為，甲烷捕捉器的重要關鍵在於材料對炭的吸收能力，以及活化炭吸收的潛力。咖啡渣能夠轉換成良好的活性碳吸附劑的原因，都拜材料本身就是優良的吸收劑所賜。 「本篇研究的重要性在於，使用廉價的材料和縮短製成的時間」。比起使用其他金屬和貴重有機化學物質的製成來製作活性碳，廢棄物再利用相較之下就是一種免費的材料，而也是一種更簡單可行的方式。 編按：一般的普羅大眾，要自己在家把咖啡渣製成本研究中所說的活性碳，仍然有其困難性。 想知道更多 研究結果意外發現，在低溫處理後，咖啡渣製成的活性碳會產生兩個獨立的碳源；不過在高溫處理下，僅會剩下其中孔隙體積和表面積較大的碳源。所以經高溫處理後的咖啡渣活性碳，也具有較佳的吸附能力。 咖啡渣活性碳除了能吸附甲烷以外，也擁有吸附氫的能力，不過在低溫的環境下，捕捉氫的能力純粹和材料的表...