記者謝姈君、何世得/綜合報導
目前各國積極開發再生能源,也創造許多新商機!除了1838年就發明出來,零污染又長效的氫電池外,蘇格蘭威士忌的古老發酵技術,所產生的酒粕酒糟,也能變身環保先進的生質燃料,成為汽油的完美替代品!
猛烈風暴巨浪翻騰,運用大自然的原始力量,淘汰污染的石化燃料,是當前替代能源發展的重要方向。
其實這樣的努力由來已久,1838年英國科學家威廉葛羅夫(William Robert Grove),把蒸汽中的氫跟氧鏈結打破,發明了氫燃料電池;太陽能板的概念則是源自1876年,當時英國教授威廉亞當斯(William Grylls Adams)跟他的學生,發現把硒暴露在太陽下可以發電。
1888年出現了風力發電,美國工程師查理斯布拉許(Charles Francis Brush),在克里夫蘭自家組裝巨型風扇葉驅動的發電機;而第一座穩定供電的商用水力發電廠,1893年在加州開始營運;1922年美國人約翰葛蘭特(John D. Grant)則是在舊金山開鑿地熱井,利用蒸汽發電。進入21世紀後,全球開始嘗試風浪發電組,最具代表性的是蘇格蘭研發的「海蛇」(Pelamis)波浪能轉換器,這是全球第一個利用離岸「波浪能」發電,傳送到國家電網的裝置。
擁有這項先進技術的蘇格蘭沒有停下腳步,現在正積極開發完全不同的新能源,靈感來自蘇格蘭最自豪的外銷品「威士忌」,這種金黃色汁液被視為「生命之水」。
生技實驗室馬丁坦尼教授:「我重置傳統程序,提煉『生質丁醇』作為先進的生質燃料,而且直接取代汽油,用的是威士忌釀造廠的殘渣作為我的原料。」
馬丁坦尼(Martin Tangney)教授是愛丁堡龍比亞大學微生物學家,他從2011年開始就嘗試要讓幾世紀以來的老科技,「ABE發酵技術」復活。
生技實驗室馬丁坦尼教授:「這種技術最早出現在英國,約在1900年初,目的是要製造爆裂物所需的丙酮,大概是在第一次世界大戰期間。」
在威士忌酒廠的協助下,研究團隊重啟老技術,把釀酒後的副產品拿來當原料。
生技實驗室馬丁坦尼教授:「這是大麥的殘渣,釀好威士忌後的酒粕,每年在蘇格蘭都產出很多,約有75萬噸。」
幾步路外,還有一大桶物質是不可或缺的,就是酒糟。
生技實驗室馬丁坦尼教授:「每年釀造後留下的酒糟有20億公升,而且這只是單單來自蘇格蘭麥芽威士忌工廠。」
研究團隊在去年成功製造出第一批「生質丁醇」樣本,特殊成份來自無氧室內培養出的特殊細菌株。
生技實驗室馬丁坦尼教授:「「我們用酒粕酒糟製造出全新的原料,再加入完全不同的有機酵母,讓汁液轉變成這瓶生質丁醇產品,可當做先進的生質燃料,我想你會發現味道跟酒精很不一樣。」
乙醇是我們熟知的酒精,分子式中有兩個碳鍵,生質丁醇則是有四個碳鍵,因為碳增加所以能量大增,足以驅動一輛車,不需要修改引擎,可說是汽油的完美替代品,英國政府出資1500萬美元,跟比利時合作進行工業等級生產,不需要石油的時代指日可待!
生技實驗室馬丁坦尼教授:「我死的那天會很開心,完成了(零石化燃料)任務。」
舊概念帶動了新思維,法國科幻小說作家儒勒凡爾納,在1874年作品「神秘島」中,預告「水」將取代石化燃料後,氫燃料在今日已經成真。不過這個乾淨能源,還需要可靠便利的儲放裝置。
物理學家Mark Lawson Statham:「現在大家積極從水提煉氫燃料,只留下良性副產品。」
物理學家馬克羅森史塔森,2001年合夥創立「智慧能源」(Intelligent Energy)公司,目標之一就是讓「氫能源」唾手可得,新型態的「氫燃料電池」正是氫能源革命的核心。
物理學家Mark Lawson Statham:「多數氫引擎運作,是把碳氫燃料取出的氫跟空氣中取出的氧結合,我們的電池是一樣的,只是不需要碳。」
把氫氣打入電池,就會分解成兩個氫質子跟與兩個電子,氫質子穿透薄膜到陰極端,電子從外電路形成電流後到達陰極,然後跟空氣中的氧結合產生電力,唯一的副產品就只有水。
物理學家Mark Lawson Statham:「我們得以設計各式各樣不同的引擎和成品,利用相同的核心技術。」
倫敦街頭最具代表性的交通工具「小黑」,已經採用這種氫電池引擎。
倫敦小黑司機:「好處是不會製造任何排放,為人人帶來乾淨空氣。」
不只計程車,其他氫電力車,豐田、日產去年都出了使用這種乾淨電池的概念車,同時因應現代人的需求,甚至可用在無人機跟手機。
Intelligent Energy員工Dan Ninan:「這種產品的概念是,我們的電池電力是同款電池的五倍,換句話說這顆電池可續電一個禮拜。」
靠著老概念新創發,截然不同的氫燃料革命,在不久的將來可望驅動一座座城市!
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