自從工業革命以來,傳統的農業經濟型態已逐漸被工業經濟型態所取代。尤其在20世紀初期,大量且便宜的原油,加速了工業經濟發展,也使工業經濟成為全球經濟發展的主要命脈。

然而,傳統的工業經濟成長往往伴隨著能源消耗和環境汙染。數十年來快速的工業經濟發展已造成地球上傳統能資源的高度消耗與環境的惡化。如何讓經濟持續成長與傳統高耗能、高汙染的工業型態脫鉤,並追求全球的永續發展,儼然已成為各國所急欲解決的問題。

生質精煉 取代石化產品

生質精煉的概念源自於石油煉製而來。石油煉製將原油煉解後生產各式各樣的燃料、能源與化學品;生質精煉將石油煉製中的上游原料-原油,以生物質來取代,並透過不同的生物、物理化學、熱化學等生質精煉技術來生產可以取代現在由石化生產的產品,或開發出新的應用產品。

生質精煉生產出來的產品,因為是以可重複耕種生長的生物質為原料,因此原料取得上具有永續性;另外,以生物質原料生產的產品具有可分解特性,對於環境永續發展也有效益。

近幾年來生質精煉市場已經逐漸成長,為生物經濟發展帶來一股新的動力。以下針對生質精煉市場的發展現況與趨勢做進一步的解析。

2007年全球生質精練市場規模約592億美元。2004年至2007年全球生質精煉整體市場呈現逐步成長情勢,年平均成長率14.6%;預估至2012年可望以每年15.5%成長率成長,總產值將達到1,215億美元。

生質精煉市場主要可以區分為生質化學品與生質能源兩大塊,過去以來以生質化學品為最大的市場,但近幾年在原油價格大幅上漲,以及溫室氣體減量壓力之下,各國對於潔淨之替代能源需求大幅提升,政府也積極投入發展。生質能源因為其技術發展較為成熟,且可應用於現有交通運輸體系上而脫穎而出,產業發展快速。2007年的市場規模已與生質化學品相當。

生質能源 鞏固能源安全

生質能源包含生質液態燃料和生物質能發電、發熱。其中以生質燃料為主要,生質能發電、發熱的市場應用,則受限於技術成熟度與應用範圍等限制,市場發展較為緩慢。

生質燃料是近年來發展最快速的生質精煉產業,2004年至2007年年平均成長率27.8%,估計2007年市場規模達277億美元。主要發展地區包含生質酒精產業發展將近30年的巴西,以及生質柴油為主要德國與歐洲地區,以及近五年來成長最為快速的美國。具有原料優勢潛力的新興發展地區則包含東南亞地區如菲律賓、泰國、馬來西亞和南美的阿根廷等國。

儘管生質能源產業近一年來受到原料需求激增所造成與民爭食和破壞環境的爭議,而有成長發展趨緩的態勢,但積極發展的美國依然將其列為鞏固能源安全的重要發展目標;另外,擁有原料的巴西、南美洲與東南亞等地區,看好歐洲地區溫室氣體減量與美國發展目標的龐大需求,而投入大量資金於硬體設施的建設。預估未來幾年,生質燃料產業仍將呈現成長趨勢。

相較於快速成長的生質燃料,生質電能與熱能方面的市場發展較為緩慢,2004年至2007年以年平均成長率10.8%的速度成長,2007年市場規模約為16億美元。生質電能與熱能主要發展地區以歐、美為主。因為歐美地區在冬天有熱能供應的需求,而且地廣人稀,分散式的小型熱電供應系統適合當地的需求。

另外,以厭氧消化,將畜牧業的糞肥或其他生物質轉換成沼氣,以提供作為熱電應用燃料的技術,過去在歐美以及中國都有不錯的發展潛力。其他較先進的生物質熱裂解與氣化技術,則受限於生產成本上而未具競爭力,因此多屬於示範工廠階段,尚未有大規模商業化運轉出現,但未來發展仍具潛力。

生質化學品 發展空間大

生質化學品主要包含大宗化學品、特用化學品、油脂化學品和生物塑料等。2007年全球生質化學品約占整體化學品市場的2.13%,產值約299億美元,其中以特用化學品市場規模最大,2007年約為213億美元。生質特用化學品依其產值大小主要包含抗生素原料、氨基酸、有機酸、酵素、維他命、抗氧化劑、木質素與特用纖維、生物殺蟲劑、黃原膠、表面活性劑等產品

由於生質特用化學品具有石化產品不具有的對掌性(Chiral),以及對環境較為友善的特性,在整體生質精煉產業中具有相當大的發展潛力。但特用化學品價高量少且市場供需變化快速的特性,是投入該產業需要考量的因素。整體而言,生質特用化學品未來仍有很大發展空間。

生質大宗化學品方面,受限於成本價格的競爭力,因此目前取代性仍不高,市場規模有限。

生質精煉產品在政府政策支持與原油價格上漲帶動化石能源,以及化學產品生產成本提高等環境因素下,部分生質產品競爭力已逐漸浮現且逐步滲透市場。短期而言,以生質燃料和生質特用化學品較具潛力。

生質燃料雖受與民爭食之爭議所影響,但在北美與南美地區發展仍具潛力,尤其美國與巴西生質柴油產業供應鏈已經逐漸完整;此外,美國在能源安全與獨立法案通過後,更對生質燃料產業發展注入一股強心針。在生質燃料這項大宗物品中,掌握原料的廠商將是最大獲利者。南美地區具有原料優勢,且在美國這個龐大需求市場附近,具有地緣上的發展優勢,未來前景可期。

生質特用化學品具有高單價的優勢,較有機會與化石特用化學品競爭。尤其以生物製程生產的產品,具有時化產品所沒有的特性,在製藥與食品產業最具發展潛力,唯特用化學品市場用量較小,且供需變化快速,投入者須具備應對能力。

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