未來燃料 e-diesel ，Audi先行先試第一批潔能柴油

丁思萱

撰文

25,063

隨著人口增長與科技的進步，對燃料的需求量與日俱增，然而石油蘊藏量與日俱減，近年來石油價格波動很大即為明顯的例子，為避免能源危機，各國積極投入新能源的開發，主要替代能源有：核能、水力發電、太陽能、生物能、潮汐能和風能等，迄今為止只有水力發電和核能有明顯的功效。

從汽車所需之新能源來看，約略分為電力 (蓄電池、燃料電池)、代用燃料 (生質柴油、壓縮天然氣、乙醇、液化石油氣) 和混合動力 (2種以上動力，如柴電hybrid) 三種。混合動力車在價格上逐漸親民，成為車廠未來發展的方向之一；在代用燃料上，生質柴油 (biodiesel) 較天燃氣 (gas) 和乙醇 (ethanol) 有成本上優勢，目前在臺灣提煉生質柴油之成本仍較石化柴油高，尚無法驅動民間業者自行量產，多以政策引導，成效有限。德國是生質柴油發展最成功的國家，其年產量占全球40%以上，已設有超過1000個加油站提供純生質柴油。

更先進的是，在德國Dresden的能源技術公司sunfire先驅實驗工廠，Audi是汽車產業唯一參與的合作夥伴，只用水和二氧化碳合成柴油e-diesel，並不用植物油脂或動物油脂做為生產原料的技術，開啟替代石化柴油的可能性。

2015年4月21日由德國聯邦教育和研究部部長 Johanna Wanka教授(圖右)和Audi產品永續開發部負責人 Reiner Mangold，共同為部長官方配車Audi A8 3.0 TDI quattro，加入5公升Audi e-diesel，部長Wanka表示：從CO2合成柴油是節能實踐的大躍進，如果我們可以廣泛使用CO2作為原料，將對「氣候保護」和「高效利用資源」議題有重大的貢獻。

2015年4月21日由德國聯邦教育和研究部部長 Johanna Wanka教授和Audi產品永續開發部負責人 Reiner Mangold，共同為部長官方配車Audi A8 3.0 TDI quattro，加入5公升Audi e-diesel，部長Wanka表示：從CO2合成柴油是節能實踐的大躍進，如果我們可以廣泛使用CO2作為原料，將對「氣候保護」和「高效利用資源」議題有重大的貢獻，這是實踐「綠色經濟」的基本功夫。

e-diesel 的生產過程

德國聯邦教育與研究部於2012年5月與能源技術公司sunfire展開合成燃料的合作計畫，在此計畫中，Audi是汽車領域的獨家合作夥伴；該計畫於2013年7月開始動工興建實驗工廠，並於2014年11月14日完成，接下來幾個月要生產3000公升e-diesel。

e-diesel的產生步驟：1. 利用來自風力或太陽能的綠色電力。2.驅動高温電解裝置，將水分解為氫氣。3.將氫氣和CO 2(來自周圍空氣)轉換為blue crude藍原油，類似開採出的原油。4. 精煉處理藍原油，進一步產生液體燃料e-diesel。

e-diesel 的生產步驟：第1步，加熱水成為蒸汽後，導入超過攝氏800度的電解裝置，分解成氫氣和氧氣，過程中最佳化熱源回收和再利用，因此效果較傳統電解技術好；另外，在高溫電解的好處是，能夠靈活的控制過程，尤其在綠能電力達到高峰時，可以穩定裝置中的電力網格，讓產製過程平順有效率。

e-diesel，經氫和CO 2在高壓、高溫下產生的長鏈烴化合物blue crude藍色粗製原油，再精煉轉化為潔能柴油。

第2步，氫和CO 2，在高壓、高溫下產生長鏈烴化合物，被稱為blue crude的藍色粗製原油，簡稱藍原油，整個過程使用再生能源，可達到70%左右的生成物；第3步，如同傳統石化原油可再精煉為柴油一樣，藍原油也可以轉化為潔能柴油e-diesel。這種新型燃料的最大優勢是它的純度，它不含危害人體的硫和芳香族群化合物，它具有高的十六烷值表示壓縮後非常易燃，它的化學性質很容易與任何數量的石化柴油混合，因此它適合做為混合燃料。依據Audi實驗室測試結果顯示，e-diesel除了自身適合作為燃料外，也可混合在石化柴油中，未來可視石化燃料的天然儲量，混合搭配e-diesel，緩和石化燃料的消耗量，是相當有發展和前瞻性的燃料。

高速攝影機補捉到e-diesel注入在14.8標準大氣壓和攝氏350度的壓力室。

Audi產品永續開發部負責人 Reiner Mangold表示：e-diesel是電動汽車重要的替代能源，在研發e-diesel同時，也進行其它合成燃料使用CO₂，希望在提供長距離旅程時，對氣候和環境生態沒有影響。使用CO₂作為原料產生燃料是一個好時機，未來不只應用在汽車領域，其他領域和行業也將適用，當然也會從德國推展到其他國家。

Audi產品永續開發部負責人 Reiner Mangold(圖左)表示：e-diesel是電動汽車重要的替代能源，在研發e-diesel同時，也進行其它合成燃料使用CO₂，希望在提供長距離旅程時，對氣候和環境生態沒有影響。

Audi 再生能源e-fuels的發展

Audi自2009年開始研發的再生能源統稱為e-fuels，除了前述的e-diesel外，還包括：e-gas瓦斯， e-gasoline汽油和e-ethanol乙醇，Audi的執行策略是利用CO₂ 作為原料，以大幅改善現行車輛產生的碳排放，實現碳中和 (碳平衡)。

生產Audi e-fuels燃料，只需要4種要件：水、CO₂ 、陽光和只有千分之幾豪米的單細胞微生物；這些微生物會持續生產燃料，不需要透過光合作用進行再生；合成過程需要陽光和CO₂ ，以及鹽水或廢水，並不需要任何農地種植生質作物或汲取乾淨的飲用水。

A3 Sportback g-tron使用 Audi e-gas燃油，這是目前長程旅途中最具環保概念的動能。因產製e-gas所中和的CO₂量，和稍後A3 g-tron使用e-gas所排放的CO₂量完全一樣，我們稱為車輛使用達到「碳中性」或「碳平衡」。使用e-gas每公升行駛31~32公里；碳排放88~92公克/公里。

e-gas是在德國Werlte生產，是世界上第一座工業生產的能源瓦斯工廠。A3 Sportback g-tron就是使用 Audi e-gas燃油，這是目前長程旅途中最具環保概念的動能。因為Audi 產製e-gas所中和的CO₂量，和稍後A3 g-tron使用e-gas所釋放的CO₂量完全一樣多，以至達到碳中性或碳平衡。

與法國Global Bioenergies生技公司合作，發展非石化燃料

自2014年初，Audi與法國Global Bioenergies生物技術公司結合成為全球生物能源戰略合作夥伴，開始非石化類燃料的汽油研究，即e-gasoline。這項創新技術，將在未來生產再生能源時，不會搶占食品生產或農業用地所製造的碳，而達到碳平衡。

Audi與法國Global Bioenergies生物技術公司成為全球生物能源戰略合作夥伴。未來生產再生能源時，不會消耗食品生產或農業用地所製造的碳。

e-ethanol比傳統乙醇燃料更環保

2012年9月Audi和美國Joule公司在美國日照充足的新墨西哥州合作，研發和生產乙醇。Joule公司最佳化了微生物、CO2和陽光產生乙醇或烷烴 (這是柴油燃料最關鍵成分) 的生產過程。其中CO2來自工廠、生物體的廢氣或是從空氣中捉取。於2013年初第一次產出 e-ethanol ，其化學性質與傳統的乙醇一樣；在2014年1月在玻璃引擎中進行Audi e-ethanol 測試，從結果來看，其燃料屬性比傳統石化燃料更好，燃燒後的生成物不含有對人體有害的烯烴或芳族化合物，除了燃燒更清潔外，也降低了碳排放量。