生質柴油原料的比較-麻瘋樹與水黃皮的競爭

生質柴油的新希望-水黃皮系列八

生質柴油原料的比較

麻瘋樹與水黃皮的競爭

在未來的數十年中，生質柴油是補充石化柴油供應不足的最主要來源之一，它的存在之必要性是無庸置疑的。因此，在長期策略上，及早準備足夠的生質柴油原料來源，是政府在能源政策上必需要考慮的。

要用什麼作原料？是最重要的課題，我就從選擇原料說起。產油率與成本的高低是選擇原料的主要因素。其次是原料油與成品油的性質，以及附加價值與環境效益。

表一、主要油料作物產能比較表，以產油率高低排序。

油料作物產能比較表(/公頃/年)

中文名稱	英文名稱	學名	種子產能 kg	油產能 kg	備註
微藻	Algae			80,000	(2)
油椰子	Oil palm	Elaeis guineeensis		5,000 7,061	* (1)
烏木臼	Chinese tallow	Triadica sebifera		3,950	(2)
	Macahuba palm	Acrocomia aculeata		3,775	*
	pequi	Caryocar brasiliense		3,142	*
	Butili palm	Mauritia flexuosa		2,743	*
	Oiticica	Licania rigida		2,520	*
水黃皮	Karanja	Pongamia pinnata	7,200 10,000 12,500	(1,800) 2,500 5,000	(3) (4) (5)
椰子	Coconut	Cocos nucifera		2,260	*
酪梨	avocado	Ppersea americana		2,217	*
巴西堅果	Brazil nut	Bertholletia excelsa		2,010	*
	Macadamia nut	Macadamia terniflora		1,887	*
麻瘋樹	Purging nut	Jatropha curcas	2,500	1,590 (750)	* (6)
	Babassu palm	Orbignya martiana		1,541	*
蘆薈	Jojoba	Simmondsia chinensis		1,528	*
	Pecan-nut	Carya illinoensis		1,505	*
	bacury	Platonia insignans		1,197	*
篦麻	Castor bean	Ricinus communis		1,188	*

備註：有*註記者來自：Tickell Joshua 2000 From the fryer to the Fuel Tank

(盧文章2008 工業技術研究院)

(1)           Guenter Elsbett, Elsbett-Technology, Hilpolttein, Germany

and Michal Bialkowsky. University Edinburgh                   

(2)           http://www.daveseslbiofuel.com(2007，馬復京、游漢明，林業研究專訊)

(3)           R.S.Kureel et. 2008, Kranja-A potential source of biodiesel NOVOD Board www.novodboard.com

(4)           U. Shrinivasa Locally available diesel substitutes

http://agni.csa.iisc.ernet.in/sutra/erengy.html

(5)           CILR, Pongamia pinnata: a tropical and subtropical legume and future bioenergy crop

(6)           R.S.Kureel et. 2008 Jatropha-An alternate source for biodiesel NOVOD Board www.novodboard.com

 

上表列出西方世界所認識的油料作物中，含油量較高的植物，除了最高的微藻與最低的篦麻以外，都是多年生木本植物，產量更低的作物就不列了。

   1.  微藻：是潛在產能最大的原料來源，但是生產技術還在開發中，我們對它寄予厚望，卻不能坐等它的成功。

2.  油椰子：是陸生植物中產油率最高的一種，可惜它只能生產在南緯5~北緯5度之間的狹窄範圍之內，在台灣是無法種植的。到境外投資如何？很抱歉，這是高收益卻又對生態不友善的行業，沒有人歡迎你去，只好放棄了。

3.  烏木臼：產油率次高的樹種，它有一些問題：有毒；油有兩種，核仁榨出的油是乾性油，適於作油漆，作生質柴油的競爭力還有疑問。果肉含臘能作臘燭及鞋油等，卻不適於做燃油，種子含油20%，臘24%，表列產油率是油與臘合併計算。它還有另一個問題，它有先驅樹種的傾向(在空曠地區繁衍迅速，在森林中卻受抑制發育不良，大面積種植時產油率會減少。)。它生長迅速根部發達，對原有生態衝擊大，砍除以後仍會由根部長出新芽而復活，很難根除，在美國它是列管的入侵雜草。它是否值得當作農作物是一個問題，如果要種植，有許多問題要解決。

4.  有一些連中文名字都沒有的植物，大多是生長在中南美洲熱帶地區的食用油類，或果實、種子可食，我對它們缺乏了解，姑且暫置一旁。

5.  椰子、酪梨、巴西堅果：都是食品，也得放棄。

6.  篦麻：有許多工業用途，價格比作生質柴油還好，因此不會被當作生質柴油原料。萬一生產過剩時，可以移作生產生質柴油之用，但是性能不佳，賣不到好價錢，投資者自會控制種植面積，因此它也暫時擺到一邊。

7.  剩下兩項：水黃皮與麻瘋樹，就產油率而言水黃皮是佔上風的。再考慮吸碳功能，還是水黃皮佔先，麻瘋樹的毒性也較高，因此麻瘋樹應該是第二選擇。

   再看另一個來自印度的比較表，看看有沒有別的可能，這個表是以收益的高低排序。有許多是印度的特有物種，也沒有中文名稱。巧的是前6項中，除了蘆薈之外都可食用，後4項則否。

表二、樹生油料作物產能及收益比較表

 

樹生油料作物產能及收益比較表(公頃/年)

資料來源：National Oilseeds and Vegetable Oils Development Board，NOVOD India

名稱	開始生產年數	穩定 產值年數	種子 產量kg	單價 Rs/kg	毛收入 Rs	管理成 本,Rs	淨收入 Rs	備註
Wild Apricot	5	15	1,924		158,424			(1)(7)
Jojoba	5	13	900	125	112,500	2,400	110,100	(8)
Cheura	7~8		70~ 80Q	10~ 15	70,000~ 120,000	9,000~ 10,000	60,000~ 110,000	(9)
Simarouba	6	11	1,200	20	24,000	1,452	22,548	(10)
Kokum	6	11	1,200	20	24,000	1,540	22,460	(11)
Mahua	9	14	3,600	7	25,200	5,830	19,370	(12)
Tung	5	13	2,900	10	29,000	3960	25,040	(2)(3) (13)
Pongamia	5	11	7,200	4	28,800	12,683	16,117	(4)(14)
Pongamia	5	11~15	7,200~ 10,000	7	50,400 70,000	5,000~ 7,000	45,400~ 63,000	(5)
Jatropha	4	6	2,500	7	17,500	3,300	14,200	(6)(15)
Neem	6	13	3,900	5	19,500	2,367	17,124	(16)

註(1)：本表是把印度官方NOVOD正式推動種植的10種樹生油料種子，列表比較。第1、3~6項都是食用油。Wild Apricot之收入是榨油後出售油及豆渣之收入。

      前6項都有較高的單價或其他用途，作為生質燃油是在生產過剩之後的預備用途。

  (2)：以下4種油都是非食用油，只有水黃皮是微毒，有苦、臭味，是相對安全的樹種；桐樹、麻瘋樹及印度楝都有不同程度毒素，種植及處理都需注意安全問題。產量估計都是雨育，無灌溉之狀況。

  (3)：桐油是乾性油，不適於作燃料，適合作油漆，價格更高。

  (4)：NOVOD對水黃皮的記錄有多處可議者，如下文。

  (5)：本列為作者根據其他資料估計修正者，說明如下文。

  (6)：印度政府大力推動的麻瘋樹的種子產值，竟然是官方推動種植的10種油料作物樹種之末。

    以下為10種推廣手冊的書名及副標題。

  (7)：Wild Apricot(野杏)，無副標題。果肉可製果醬，食品及酒。

  (8)：Jojoba-A potential tree borne oilseed。主要用途為化粧品及美容用品，不適於作燃料。

  (9)：Cheura-A wonder tree borne oilseed。主要用途為食物，醫藥及飼料，花有糖份，葉大可作包裝材。

  (10)Simarouba-A potential tree borne oilseed for edible oil。食用油。

  (11)Kokum-A potential tree borne oilseed。食用油。

  (12)Mahua-A potential tree borne oilseed。食用油。

  (13)Tung-A potential tree borne oilseed。油漆原科。

  (14)Karanja-A potential source of biobuel。

(15)Jatropha-An alternate source for biodiesel。

(16)Neem-A tree borne oilseed。有毒，多功能的民俗藥品，化粧品，農藥，醫藥等。

以上10種樹木中，只有水黃皮與麻瘋樹兩種樹被稱為生質柴油的原料，只能就這兩種樹來比一比了。

先說麻瘋樹，它是深受NOVOD寵愛的樹種，他們給它的副標題是生質柴油的替代來源。種子的價格每公斤7印度盧比，是略低但可以接受的價格。產量2,500kg/ha，未灌溉時，也是可期望的假設。

說到水黃皮，它似乎受到有意或無意的壓抑。雖然承認它的種子產率接近麻瘋樹的3倍(7,200：2,500/kg-ha)，卻仍然介紹它只是有潛力的生質柴油來源。估計它的價格只值Rs4/kg，更是嚴重偏低，作者認為水黃皮比麻瘋樹低5~10%是合理的，因為它榨出的油可能比麻瘋樹少5~10%，熱值也略低一點點，說它只值Rs4/kg，不是無知就是偏見。管理成本也高估很多，即使不調整管理成本，種水黃皮的收入也遠遠超過種麻瘋樹。

印度農家物平均收入大約Rs20,000/戶，每戶平均耕地面積只有1.2公頃左右，而且還在繼續縮小中。如果一戶種1公頃麻瘋樹，還要加上一些其他收入才能過最起碼的農村生活。

在印度種麻瘋樹是沒有種樹的碳交易權的，只有依產油量而得的碳權。1噸油相當2.86噸二氧化碳減量，1噸二氧化碳交易權大約10美元，(目前還不到，就快到了，而且數年之內一定會超過。)2,500kg種子可得油700kg，有2噸二氧化碳交易權，可以得到約Rs950/年的收入。

種水黃皮約有20噸以上碳權，可以得到Rs9,500/年以上的收入。此外還有7~9噸乾豆莢與5噸乾枝葉，高產油率樹木的細枝可以做嫁接條，培育成樹苗自用或出售。其餘的殘枝敗葉與豆莢可以做薪材、綠肥、製沼氣或其他用途。(包含紙漿、木屑、高壓板、第二代生質燃油等。)

無疑地水黃皮將取代麻瘋樹的地位，然而麻瘋樹並非就此出局，它還有用途，在某些水黃皮失卻優勢的地方，(主要是雨量在600mm以下及土質特殊的地區。)還是要考慮麻瘋樹，站在維護生態，生物多樣化的立場，也應該鼓勵麻瘋樹的存在。

 

印度農民的收入

「淘金印度」(NHK特別採訪小組著，天下出版。)裡，有一個印度棉花產地棉花農的故事。「波倫瓦爾38歲與父母、兩個兄弟及家人、自己的家人共14口，住在一個屋子裡，一年的生活費是30,000盧比，一點也沒有奢侈浪費。棉花的價格如果不到Rs27/kg就等於倒貼，而當時(2006年11月)的拍賣價格只有Rs20/kg，-----」關於印度棉花農的悲慘故事，可以閱讀該書，此處略過。參考的是一個農家14口，收入的期望值是Rs30,000。在他們因棉花價格下跌而債台高築時，該地區的3千萬人中，每年約有1千位農夫被迫自殺的情況下，沒有人告訴他們可以轉作能源作物。

有一個被幸運之神特別眷顧的小部落村莊叫做Powerguda，位於安得拉邦的西北角落，它只有30戶，180人。因為它太小，作樣板的效果最好，在1999~2000年裡，每戶的平均年收入是Rs15,677，到2002~2003年時增加到Rs27,821，其原因是政府派專家(ICRISAT)來幫助及教導他們做雨水截流設施、種植能源樹木、培育苗圃以及以水黃皮豆粕作有機肥以增進農產質量的技術，在這些設施剛剛起步，還沒有完全發揮的時侯，最主要的幫肋來自一台每小時可壓榨種子50kg的榨油機，(縣政府提供的。)它發揮立即作用，經由採拾種子、榨油、售油、售豆粕等活動把農民的收入往上拉。他們有一個苗圃，2002年種了4,500株水黃皮樹，往後每年要種10,000株，出售10,000株。錦上添花的是，2003年時他們與世界銀行做了印度的第一筆碳交易，標的是2002年種的4,500株水黃皮至2012年的10年間，產出種子榨油後的二氧化碳吸收當量147噸，賣了US$645。不需要加工成生質柴油，原料油照樣可以成交。

種甘蔗是印度傳統農業中收入最好的選擇之一，每公頃一年可採收甘蔗70公噸，每噸Rs1,000，毛收入是Rs70,000。水黃皮差可及之。差別在甘蔗要種在有穩定灌溉水的良田，有穩定的收入。水黃皮種在沒有灌溉的荒地，在豐年可以有相同於種甘蔗的收入，在乾旱欠收時，就比不上了。此外甘蔗田種久了會退化，而水黃皮田則是愈久愈肥。

每戶收入Rs20.000是平均值，收入Rs15,677的Powerguda村是最窮的嗎？不是，他們的農地尚稱肥沃，年均降雨量1,100mm(註1)也算很高，還有許多位於更乾旱貧瘠地區或森林裡的更貧窮的居民，收入還不到Rs10,000。

「淘金印度」又說「印度國立應用經濟研究所」界定的中產階級標準是年收入Rs90,000~1,000,000。年收入低於Rs90,000的家庭都算窮人。窮困農人要翻身晉級到中產階級，最妥當的法子就是種水黃皮，看氣候與土壤狀況，種1.5至3公頃就夠了，未必只能種在自己的田裡，除了私田，還可以參加公共造產，在鄉村的公地上種植。

種麻瘋樹如何呢？據受聘幫Powerguda村作農技服務的ICRISAT( International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics ) 的大當家及主要幹部共同發表的報告「由生質柴油植物改進生計與環境保護-亞洲篇」(Improved Livelihoods and Environmental protection through Biodiesel Plantations in Asia 2006)中說：麻瘋樹的期望產能是-雨育時750~1,500kg/ha，有灌溉時1,500~2,500kg/ha，比NOVOD的估計要少4至5成。

對於水黃皮，他們是怎麼說的呢？您瞧：「一株獨立樹生產種子10~200kg，顯示它至少有1,000kg/ha的生產潛力。」這是最低的估計，如果採平均值計算，一公頃有100多株樹，只有100株有100kg/株產能，那麼至少就有10,000kg的產能了，他們只講了半句。

 

 水黃皮油與麻瘋樹油的成本

 

 .馬來西亞 Sains大學的M.M. Gui, K.T. Lee(2008)等報告說水黃皮油的種植成本為US$310/ha， $0.25/kg油；麻瘋樹為$620/ha， $0.39/kg油；篦麻油為$140~160/ha，$0.12~0.14/kg。該報告之資料都來自印度，可惜準確度不高，然而麻瘋樹的成本較水黃皮高很多則是不爭的事實。(Feasibility of edible oil vs. non-edible oil vs. waste edible oil as biodiesel feedstock)

生質柴油的價格-價格隨時會變動：

1.印度政府核定生質柴油業者與燃油通路業者的交易價為Rs34/L(2010上半年，最近的柴油價格約Rs39/L。)

2.高盛銀行估算的成本是麻瘋樹生質柴油 $43/桶≒Rs1,994/桶≒Rs10.44/L≒$0.225/L≒$0.25/kg。大農場種植時成本會降低，能否達到高盛的數字大有疑問，因為它可能偏低。

 

碳吸收能力

ICRISAT的同一報告又說：「水黃皮樹在自然生長狀況下，一株樹在5/10/15/25年時的二氧化碳吸收量是17/72/331/347kg，測試地點是Powerguda村所在的Adilabad縣。

台大的王亞男教授也做過類似的實驗，在桃園市區的文中路做10年生水黃皮路樹的吸碳量測量，數值是18.02kg，只有印度同齡樹的1/4。

    水黃皮是對空氣污染反應靈敏的樹，不適於種在空氣污濁的市區及工業區。您只要看看這幾個地方的水黃皮就知道了。

1.    台北捷運劍潭站停車場邊：有40株不很高卻很茂密。它雖然位於交通要道旁，因為旁邊有青翠的山分攤吸碳任務，所以長得很好。

2.    大安公園裡：樹型較高大葉子並不很密，大概是空氣汙染相當嚴重。

3.    關渡自然公園：樹葉密度類似大安公園，空氣品質不錯還長不太好，大概是位於海邊濕地，鹽份太高之故。

4.    台北市松仁路：在忠孝東路與基隆路之間有約200株，枝葉都很少，是生長狀況最糟的。

關渡自然公園與松仁路的結實情況都不好，其他二處則未觀察 。

 

在台灣種水黃皮會有什麼樣的收穫？沒經過調查，不知道。我相信，經過調查，一定可以找出許多適於水黃皮生長及結實的地方，而且具有經濟價值及環境價值。

 

大挑戰

我們的市容與鄉村很醜陋，能賞心悅目的地方不多，是不是？

我們的空氣品質很差，我們要減排廢氣改善空氣品質，是不是？ 

我們要抵抗高油價，我們要減少使用石油產品，是不是？

 

種植水黃皮並且採收種子製油，是兼顧能源、氣候變遷與環境美觀，一舉數得 的妙法。

但是，水黃皮樹在空氣污濁的環境下生長不好，種子產量少，吸碳量減少，沒有實用價值，滿地的落葉及莢果更使人厭惡。

如果我們有決心追求美好，遍植水黃皮是最好的選擇，它的投資報酬率是很高的。

但是它是一條漫長的路，有許多研究與配合條件要做，從種下優選種子到初次收成要5年，到能給汽車遮陽要10年，我們有多少時間可以等？