沼氣發電明日之星－木質纖維原料前處理技術增生沼氣之創新技術

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沼氣發電明日之星－木質纖維原料前處理技術增生沼氣之創新技術

更新時間：2024-09-30 15:43

【技術簡介】
沼氣屬於將有機物質分解轉化成能源的一種產物，其組成含有大量甲烷，因此可作為發電和瓦斯等能源用途，國原院致力於以本土有限生質資源為料源，開發以供給生質能為主要考量之農業廢棄物生質沼氣技術，並推動其產業化及最有效運用，短、中程以協助政府推動淨零排放政策及再生能源政策為目標，長程可作為具負碳特徵之生質能碳捕捉、再利用及封存 (BECCS/U)的發展基礎。由於傳統沼氣單獨依賴微生物進行分解有機物質，效果有限且整體反應時間過長，導致沼氣生產效率不佳，而添加農林業木質纖維廢棄物雖然可增加沼氣生產，但未經前處理之木質纖維其沼氣生產效率明顯不佳，國原院開發聚焦於提升生質沼氣產率之前處理與生物法產氣之技術整合(如圖1)，並同步進行多元料源、能源整合及副產品利用等影響營運可行性之實務性研究，技術進程可至TRL6，並協助應用於示範場域之運轉(如圖2)，建立具有競爭力之生質沼氣生產技術。

圖1. 國原院具不同規模之厭氧設備

圖2、生質燃氣示範場域建置之推動

【計畫規劃/技術應用】

提升生質沼氣產率之木質纖維前處理技術
複合料源生產生質沼氣技術
生質沼氣技術應用之3E效益評估
協助產業發展生質沼氣產業化之商務模式

【未來佈局】
國原院開發之鹼法前處理技術，可使75~80%的纖維原料生質燃氣集中於前7天生成，沼氣生成速率皆高於現有技術，並有助於縮小槽體，降低初設費用；鑒於國內使用纖維原料生產燃氣之發展經驗有限，建議分兩階段推動，其中第一階段將經鹼法前處理解聚產生之纖維固體渣料，與養豬廢水、養牛廢水及養雞廢水混摻共發酵後，發現可經協同作用使沼氣產量分別增生2.8倍、2.0倍及1.5倍，相關高效產氣之操作技術亦獨步國內，將可改善國內畜牧廢水生產生質沼氣之經濟效益，同時有助於解決水污染環保問題，據此並可作為第二階段直接以纖維原料為主料源，運用濕式高濃度厭氧共發酵技術之推動基礎。先前研發成果中之蒸汽爆裂法整合酵素水解之纖維原料糖化技術，與後端發酵技術及純化技術搭配為生質精煉技術，可將森林廢棄物轉換為多種生質產品，申請後榮獲2023年全球RD100科技獎之肯定，此顯示國原院開發之鹼法前處理技術確實具有國際領先水準。

【連絡資訊】
姓名：周聖炘
電話：03-4711400分機5119
E-mail：shchou@nari.org.tw