（奇妙的創造）綠色能源之一：生物燃料
香港 陳永康
全球暖化是 21 世紀人類面對的最大危機，世界各國需要尊重2015 年訂立的《巴黎協定》，戮力減低「化石燃料」(即煤、石油和天然氣)的使用，發展綠色再生能源的步伐是不容怠忽的。筆者會以一連四篇的文章介紹四種的再生能源-生物燃料、氫能、可持續航空燃料和綠色甲醇。
『神說：「天上要有光體，可以分晝夜，作記號，定節令、日子、年歲，並要發光在天空，普照在地上。」』(創一 14-15)
讀者要明白，所有人類能享用的能源是來自神所創造的光體-太陽。在黑暗的世界，「再生能源」是無法製造的。
「生物燃料」是由生物質組成或萃取而成的固體、液體或氣體燃料。生物質主要是來自神所創造的天然植物世界，植物一般利用光合作用，將溫室氣體二氧化碳作原料，，吸收陽光用來生產多醣維持生機。科學家可以藉著不同的手段將生物質轉化成為易於利用的能量物質，大部分的生物質可以透過栽種和培植而攫取，用來生產主要類型的「生物燃料」–生物柴油和燃料乙醇。
生物柴油(或稱生化柴油)
生 化 柴 油主要是由植物油和動物脂肪製成，與石油產品無關係，而是一種可再生能源。由於在使用生化柴油過程中釋放的二氧化碳量，跟原材料植物種植過程中吸收的二氧化碳量相若，更多使用生化柴油代替不可再生的化石柴油，有助減少溫室氣體排放，減緩由溫室氣體水平上升引致的全球氣候變化。生物柴油可以透過化工廠，利用農作物作生產原料，在微酸或弱鹼條件下進行水解生成碳水化合物，引入產油微生物，生成油脂經脂化後便可生成生物柴油，運至油站與油渣依一定比例混和，便能夠供應油渣汽車使用。香港出產的生物柴油，主要是以本地食肆和其他食物業處所收集到的廢置食用油加工而成，不經過種植及長途運輸，減少利用土地資源及燃料成本，因此較為環保，既能減少本地廢油對環境的損害，亦能取代部分化石燃料的應用(附註 1)。現時香港的生物柴油全由廢油加工處理，按環境保護署在 2016 年的資料，香港每年只有收集到約 32000 噸廢油，其中不少更出口到海外作加工用途。若要向海外購買生物燃料，例如以農作物提煉的原料或他國的廢油，除了面對運輸帶來的污染外，大量種植農作物更可能導致砍伐森林等問題，反而加劇溫室效應，亦未必合乎成本及環境效益。
燃料乙醇
生物燃料作為綠色能源這塊沃土，是需要深耕細作的，為了減少汽油的消耗，其實在本世紀初流行在汽油加入乙醇作為汽油添加劑，因為乙醇的分子 C2H5OH 含有「氧」原子，讓汽油這類碳氫化合物燃燒得更完全。及後由於上世紀七十年代中東的石油危機出現，汽車生產商除了將大型耗油的汽車持續改良，提高每公升汽油行駛里數，還建議能源行業可以在汽油內加入更高成份的乙醇。農產品生產大國美國以粟米作原料，利用釀酒發酵的方法去生產工業用的乙醇，它是世界生產乙醇最高的國家，一般汽車的引擎可以燃燒添加不超過 10%乙醇的汽油，而世界乙醇第二生產國巴西更進取，它是以甘蔗為原料生產乙醇並以此為生物燃料，加進汽油之乙醇量甚至可以達 27%(附註 2)，在全球人口急劇增加，糧食供應緊張的日子，將玉蜀黍或甘蔗作原料去生產生物燃料是有點暴殄天物，有遠見的能源專家呼籲要另闢綠色能源的源頭。
隨著生物科技的長足發展，以葡萄糖為原料，透過代謝工程技術改造大腸桿菌的基因，賦予它能力去生產高分子量的醇類如丁醇、2-甲基丁醇和 3-甲基丁醇(附註 3)，這些親油性的醇類化合物，與汽油的混和更均勻，而有旁支的醇類(branched-chain alcohol)的辛烷值(Octane Number)更高，燃燒效果更理想，看來這方面的科技發展能為「碳減排」作出貢獻。
參考資料:
- http://paper.wenweipo.com/2021/01/14/ED2101140001.htm
- https://www.nationalgeographic.com/environment/article/biofuel
- Nature volume 451, pages86–89 (2008).
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