2010年3月25日 星期四

生質柴油的新希望-水黃皮系列四.水黃皮的伯樂-SuTRA


水黃皮的伯樂-SuTRA

一、接受任務

Indian Institute of Science簡稱IISc,是印度很有名的教育及研究學府,位於卡納塔克邦的首府邦加洛市,是成立於1909年的百年老校。創辦人J.N. Tata也是Tata集團的創辦人。它的機械系所有個任務編組的單位 Sustainable Transformation of Rural Area,簡稱SuTRA,http://agni.csa.iisc.ernet.in/sutra/ 負責人是Udipi. Shrinivasa教授(以下簡稱史教授)。SuTRA接受卡納塔克邦政府的基金,研究幫助農村地區脫貧轉型的計畫。

1990年代,邦政府在某些村莊推行農業廢棄物發酵製造沼氣,再發電供給灌溉水泵抽水,可增加農作物產量及產生更多廢棄物,由此產生附加價值,帶動農村的發展。IISc的學者研發了一套發酵氣化機,邦政府主管官員命令SuTRA把氣化機商品化及市場化。到了農村現場,史博士就發現他們走在錯誤的道路上。首先,氣化發電及灌溉系統在官定利率下,7~8年才能還本,誰會投資?政府有足夠的基金投入嗎?其次誰能保證每年都有足夠的原料(乾旱欠收是常有的事。)及地下水?(發酵本身就相當耗水。)當地也很少能用甲烷氣的進口汽油引擎,農民所用的引擎都是印度生產的柴油引擎,價格只有進口貨的數分之一。

不知何時他看到了別人沒有發現的珍寶:當地有許多能長出含油種子的樹木,稱為油料樹種,大多是野生的樹木及少許種在田邊作為界樁兼防風的樹,這些樹的種子都可以榨油作燃料使用。榨油後的豆渣的主要成份是澱粉與蛋白質等養份,可以把豆渣放在氣化機中把澱粉發酵製造甲烷,剩下的營養物淤泥是很好的有機肥。在他帶著種子回到學校,榨油並且做了成功的引擎實驗之後,一個新計畫與新世界出現了。

二、新方向出現

史教授認為農村改造計畫的核心應該不是發酵氣化機與汽油引擎,而是植物油與柴油引擎,他的意見(Locally Available Diesel Substitutes http://agni.csa.iisc.ernet.in/sutra/diesel.html )得到認同,計畫轉彎了。新計畫中不變的是要用發電機驅動灌溉水泵,以增加農產量。改變的是放棄氣化機與汽油引擎,代之以柴油引擎,以及取消農產品倍增的目標。他看到農產品倍增的結果不是增加農民收入,而是價格崩盤,帶來災難。取代的方案是農糧產品只要比夠吃再多加一點點就好了,多餘的力量要放在收集森林內外的現成含油種子、榨油及種植更多的油料樹種,可以增加就業機會及收入、增加國家燃料供應的自主性、減少購買能源的外匯。在環境方面,種樹增加綠色植被面積可以涵養水土,增加碳吸收,減少污染氣體排放、減緩氣候暖化現象等一舉數得,衍生的好處簡直講不完。

三、第一個農村實驗-綜合發展實驗

在新計畫中打井是頭一項工作,而他們卻在打井之前,利用衛星圖相及電波測量法,找出最有利的打井點,在40平方公里的面積上打了20口密閉式水井,深度在60~100米之間,鋪了20公里長的3英吋管線到指定的農場門口。兩台63KVA的柴油發電機及440伏特的專屬供電系統也準備就緒,再把在當地收購的種子送到臨近的城鎮去榨油,拿回來的油再過濾一次就加到燃料槽,起動了。供水了,史教授堅持要以市價,每噸2.5盧比售水,不給一點折扣,不僅這樣防止浪費,他們還做「集水區管理」或稱「雨水收獲」的工作以確保水源能應付日漸增加的需求。農民們種出了新產品:西瓜、桑樹與甘蔗;也增加了穀物的產量。多餘的電力則供給住宅照明。計畫的另一主要部份-種樹也在1999年開始。他們輔導農民在自己的旱地、邊角地、邊界地及公共地區種植水黃皮樹。當年的實驗樹林應該到成熟年齡了。(我還沒有追蹤到這批樹的近況。)

印度有300多種油料樹木,有許多種子的含油率在30%以上,以機械榨油法可以榨出25%以上的油,有許多種植物油是可以直接當作柴油引擎燃料的,其中最有競爭力的包括水黃皮、麻瘋樹、苦楝、紫荊木等。水黃皮以產油率最高、環保效益最好、種植成本最低、現有成樹最多等優點被SuTRA認為最具優勢,是值得大力推廣的首選樹種。他們也不排斥其他樹種,在生物多樣化的原則下,他們也歡迎農民種植其他的樹種。

四、小型農村發電計畫

他們又在好幾個農村或部落完成小型發電示範計畫,大概情形如下:

卡納塔克及安得拉 邦政府提供資金,SuTRA執行,在指定的村莊裝置2台容量各為7.5KW的發電機及家戶線路,每戶限裝100瓦特的電燈2盞,天黑後供電3小時,發電機由村中婦女操作管理,每戶每月繳電費5盧比外加每年300公斤油料作物種子。村裡的婦女照顧發電機及配屬的榨油機、種子脫殼機。她們把種子榨油當作發電機的燃料,多餘的油及剩下的豆渣則出售,她們也收購種子榨油出售。專案進行得很順利,示範的村莊不但有了電,還有工作機會及賺到許多錢。許多村莊都要求比照辦理。接著安得垃邦增加了約100個供電村莊,卡納塔克邦也不相上下,鄰近的塔米爾那度邦也跟進做了一些相同的示範計畫。裝了小型發電機的村莊都開始種植油料樹種,沒有裝的村莊也有人未雨綢謀,要提前準備燃料。

五、草擬全國生質柴油政策

由於SuTRA的上述計畫相當成功,史教授也一再到處宣傳種植水黃皮的好處,他的知名度大增。印度中央政府於是請史博士主持提報一個全國性的生質柴油政策提案。於是他們就邀請許多專家共襄盛舉。請相關單位提供資料,共同研擬一個草案,「國家生質燃料政策草案」於2003年2月1-2日在邦加洛市IISc校區內舉行盛大之研討會。該草案全文及受邀演講者的簡報資料 都在SuTRA的上述網址內。草案的內容非常廣,簡單的說就是要廣植本地生長的油料樹種,來代替石化柴油,它並沒有指名要用那些植物。它的附錄表格中出現最多的就是水黃皮的資料包括它的燃料特性、潤滑性、種子產出率、產油率、豆渣產出率、年收入,投資報酬率等,列入比較名單的還有苦楝(Azadirachta indica)及紫荊木?(Maduca indica)兩種。顯然他心目中的當然首選就是水黃皮。

六、陰溝裡翻船

幾個月後印度政府宣佈它的國家生質燃油發展計畫,SuTRA的構想被接受了,只是很不幸的,要推廣的主角變成了麻瘋樹,水黃皮卻成了配角。原因何在?沒看到資料不能亂寫。如果要我猜,我就猜一下《本段以下純屬臆測》。(1)沒有與中央級的主管溝通,不知道他們正在向聯合國爭取種麻瘋樹的補助。(另一個可能是明知中央有此一行動,卻不便反對。)(2)SuTRA及其合作團隊犯了一個大錯,引用資料不當,把水黃皮的產能估計得太高,高到離譜的地步,以致中央大員撿到了貶抑水黃皮的藉口。他們的附表六說每公頃可以種水黃皮550株,每株的產能可以遞增到第30年,他們忘了要疏伐汰弱,使得第30年仍有550株樹,每公頃可以產種子29,700公斤,產油7,425公斤。史教授在許多場合都說水黃皮種子產量約10,000公斤,可榨油2,500公斤,這是個合理值,29,700公斤與7,425公斤真是太超過了。

七、真的太超過嗎?

每公頃年產水黃皮種子29,700公斤似乎太超過了,製油7,425公斤倒不無可能。澳洲昆士蘭大學的綜合豆類研究所(ARC Centre of Excellence for Integrative Legume Research,簡稱CILR http://www.cilr.uq.edu/ )正在進行一項水黃皮研究(這項研究是澳洲的生質柴油業者到印度考察,拜訪SuTRA之後促成的),他們說保守的估計,種子產能是12,500公斤,油是5,000公斤,(Pongamia pinnata:a tropical and subtropical ligume and future bioenergy crop) www.cirl.uq.edu.au/UserImages/file/Posters/Pongamia%20posters/pdf 這是樹齡10年時的產量,(印度種子含油率約35%,採用機械榨油,種子出油率約25~29%,以25%計;澳洲以溶劑萃取法製油及種子含油率有40%,種子出油率可達40%。)如果這個預測成真,那麼到15年以後超過5,000達到7,425公斤是很有可能的。再看看另外兩個真的比較超過的說法吧。

1.Centre for Jatropha Promotion & Biodiesel,簡稱CJP http://www.jatrophabiodiesel.org/ 是印度一家以推廣能源作物為業的組織,麻瘋樹是他們主要推廣目標,他們的網站名為「Jatropha World」他們說:麻瘋樹的產油率是每公頃3,000公斤。他們也有推廣水黃皮,(Derris indica)介紹的產能是第15年產種子31公噸,油11公噸,種植密度為每公頃625株,他們對超高產能的說法是:擁有利用城市廢水及農業廢水灌溉的技術。

2.Millettia Plantations http://www.millettplattations.com/ 是澳洲的一家公司,是Palm Plantations的一個部門。該公司有油棕,麻瘋樹、水黃皮三大部門。他們宣稱第15年的產油率是油棕:11公噸,麻瘋樹:10公噸,水黃皮:28公噸。要得到這麼高的產能的條件是:由他們提供所有的種子、設備及生產技術,顧客除了要準備大把的鈔票之外,還要負責近乎不可能的任務的從收割到製油的特殊條件。他們稱水黃皮為Millettia,Wikipedia也用同樣的說法,而一般稱水黃皮的學名為Pongamia pinnata。

姑且不論其產值的真偽,光看這兩家公司的背景、產能比率,及CILR的報告,您就知道,水黃皮的產能真不是蓋的。

希望水黃皮油的產能,能早日突破,使史教授的「失言」變成「預言」,好還給偉大的先行者一個公道(SuTRA仍然在為民服務,只是再也沒有政府的大案子了)。向史教授及SuTRA的先生們致敬。

修正日期:2010/05/16

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