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替代石油的綠色方案

102/09/24 14023

王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

油價高漲，美國民用航空公司不得不發展節油方案，以減少燃油開支。與2000年相比，現在民用航空的燃油量節省了23％，所採用的方案是：更輕的飛機、更省油的引擎。西北航空公司改換了新型、更有效率的飛機後，每1公升燃油可以運送21名乘客飛行1公里。

儘管採取了各種節油措施，美國空軍的燃油開支自2003年以來仍然加倍。美國空軍的燃料花費，80％用在飛機燃油上，一年差不多60億美元。因此，美國空軍與美國國防部的研究單位-DARPA-一直在研究替代方案。美國這樣的大國，由於環境與戰略安全的考量，對替代方案特別敏感。美國空軍的著眼點是，要有安全、不依賴外國的燃料，使美國空軍可以隨心所欲地飛行與作戰，不受燃油限制。飛機燃油是戰略物資。

空軍是國家的戰略工具，美國空軍必須隨時待命、隨時受命執行任務。因此，找到安全、不依賴外國的替代燃料是首要目標。美國空軍已經核准1950年代老舊的運輸機B52，使用以費托法（Fischer-ropsch）從廢煤石提煉的合成燃料。費、托代表兩位德國科學家的姓氏，他們兩人在1920年代發展出這個技術。（按，預防結核病的「卡介苗」是同樣的例子，卡介苗是兩位法國微生物學者發明的，卡、介分別代表兩人的姓氏。）

介紹費托法，不妨從水煤氣談起。國中時我們就學過，使水蒸氣通過燒紅的煤或焦炭，就能得到水煤氣，它的成分是氫與一氧化碳。不過水煤氣的熱值並不高。

費托法是利用水煤氣的方法。首先，使煤在高溫下與氧、水蒸氣混合，得到氫與一氧化碳混合氣。然後再以觸媒把H₂、CO混合氣轉化成液態碳氫化合物。（按，原油就是碳氫化合物，從原油提煉出來的柴油、汽油、煤油都是。）這種液體經過精煉，除去雜質，如汞、硫、氨等，就是燃油了。

美國的煤藏量占世界的1/4，美國的電力有一半出自以煤為能源的火力發電廠。因此，美國有許多廢棄的煤礦石，也就是含煤量不高的煤礦石，可以用費托法轉化成燃油。例如賓州估計就有2.6億噸丟棄的煤礦石－每挖出兩噸礦石，有一半會丟棄。

美國戴姆樂－克萊斯勒汽車公司做過實驗，發現以費托法生產的燃油比傳統的無硫柴油更為清潔，廢氣中一氧化碳、碳氫化合物及微塵粒子都少。

美國空軍去年12月實驗另一種替代燃料，就是以天然氣轉變的液態燃料，以軍用運輸機C17試飛，實驗飛行相當順利。（按，C17是美國在1980年代末期發展出來的戰略運輸機，使用的引擎與波音757一樣。）

天然氣的主要成分是甲烷。把甲烷與水加熱，同時加入催化劑，就能轉變成氫與一氧化碳的混合氣，然後以費托法把混合氣轉化成液態合成油。

資料來源

《科學發展》2008年3月，423期，78 ~ 82頁

天然氣(42) 甲烷(40) 一氧化碳(7) 燃煤(9) 綠色能源(41) 科發月刊(5221)

替代石油的綠色方案

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