大家好，我是德瑞克，我對氣候變遷議題下的碳金融有高度興趣，同時也抱著高度質疑。
酒裡乾坤大，杯中日月明。（圖片來源：https://pixabay.com/）
「酒裡乾坤大，杯中日月明」，多美的句子！原本指的是喝酒之後心胸舒暢，覺得世界另有一番天地。這裡我們借用來比喻在「生質酒精」的背後，其實有著地緣關係、能源外交、糧食價格與土地利用等不同層面，這裡面有合作也有競爭。而這些互相牽動的因素，將會形塑未來生質能源的可能發展。
上一講我們談到了巴西半世紀的國家發展─「國家酒精計畫」。巴西雖然真的是很大（世界國土第五大），但是畢竟這個計畫還只是在國內發展，如果巴西真的想藉著生質酒精登上國際能源舞臺，成為「酒精的沙烏地阿拉伯」的話，它還必須對外擴充影響力，必須找到盟友合作。
合作
首先我們來看看，巴西駐印度大使在2022年四月所寫的一篇文章，標題是《Brazil’s Ethanol Journey》，講的就是巴西創建生質乙醇經濟體系的經驗，有可能支持其他國家制訂戰略與選擇最佳途徑。文中特別提到印度。
文中說，巴西和印度都是主要的發展中經濟體，而且農業都是兩國經濟的支柱。同為熱帶國家，巴西和印度是世界上最大的兩個甘蔗生產國，希望能共同帶頭將生質乙醇推廣作為一種全球商品。巴西是全球混合生質乙醇到汽油比例最高的國家，目前強制比例為27% （E27），而印度預計到2025年也將提高乙醇的混合比例到20%（E20）。
下方列出了生產甘蔗的大國，可以觀察到巴西跟印度分別是第一與第二名，以2009年的產量來說，巴西佔了全球甘蔗產能的38%，而印度佔了16%，光是他們倆就佔了全球過半的甘蔗產量，因此巴西跟印度也分別是全球「糖」生產的第一與第二名。
（資料來源：聯合國食物與農業組織）
而兩國的領導人在2020年一月簽署生物能源合作備忘錄，展開了雙邊的合作，接著在今年四月（2022年），兩國的能源主管機關首長，巴西礦業和能源部長到印度拜訪印度石油和天然氣部長，深化兩國在生質能源領域的合作，發展印巴生質能源聯盟（Indian─Brazil Alliance for Bioenergy and Biofuels）。
2022年四月，巴印能源首長會議（圖片來源：https://energynewsindia.com/）
印度跟巴西有著類似的熱帶農業優勢，有著廣大的國內消費人口作為基礎，希望爭取成為能源大國之外，也能藉著彈性化選擇生產乙醇或糖，幫自己國內的甘蔗產業找到出路，因此一拍即合。
等等，在甘蔗一哥跟二哥結盟的時候，我們可別忘了把玉米一哥「美國」，它才是真正的酒王。在2021年的生質酒精產量中，美國生產了全世界過半的數量（55%）。下圖為2021年全球乙醇生產數量排名。
（資料來源：https://ethanolrfa.org/）
而與上述巴西帶領印度合作的故事，也曾發生在美國與巴西的身上。早在2007年，美國總統小布希就用「乙醇外交」做為中南美洲之行的重點。小布希與當時巴西總統一起在中南美洲，提倡甘蔗乙醇的生產和使用。因為拉丁美洲和加勒比海地區都身處熱帶，很適合甘蔗種植。美巴兩國共同製定生物燃料的國際標準，給予中南美國家技術轉移與關稅減免，來提高各國對於乙醇的興趣。尋找夥伴營造市場，共同把餅做大，這是生質能源在國際發展的「合作」面向。
競爭
但是，就像是產油國的優勢一樣，乙醇產量牽涉到各國的糧食生產量。位於熱帶或者肥沃區域的國家，農業優勢自然會比其他國家更大一些，所以這些國家發展生質能源除了能源自主，當然希望多多出口能源，所以有前述「美國帶巴西，巴西帶印度」的合作。
只是對一些非農業國家來說，本國農產品拿來做生質能源成本太高，不靠政府給的補貼根本打不過汽油。但若是政府強制規範生質酒精的混合比例，那低成本的外國生質酒精（從美國、巴西等農業大國）將充斥市場，本國甚至得不到能源自主與產業發展的好處。舉例來說，中國的生質燃料研究者說：「相比於美國，我們太吃虧了。人家的玉米送到我們的口岸，都比我們本土的玉米價格低，更何況進口玉米的澱粉含量高。在黑龍江某廠中同樣的工藝，美國玉米2.9噸就能出一噸乙醇，本土玉米則需要3.3噸玉米才能產出一頓乙醇。」。進口玉米這麼有競爭力，本土的生質能源怎麼發展？
讓我們來看看2021年美國乙醇出口的國家比例，能看出甚麼端倪？
（資料來源：https://ethanolrfa.org/）
第一名是加拿大（30%）。農牧業大國。加拿大是世界第六大小麥生產國和最大的小麥出口國之一，而加拿大想要推廣小麥做生質酒精，而做完酒精後的副產品酒糟，是非常好的養牛飼料。加拿大是全球第七大牛肉產地。
第二大是印度（12%），農業大國。這前面我們談過，印度本身很積極地利用甘蔗在發展生質乙醇。
同樣第二大是南韓（12%），這個比較特別，南韓的乙醇主要用於工業用途，包括消毒劑產品和擋風玻璃清洗液，而不是當燃料。但是美國穀物委員會正在遊說韓國使用乙醇做為運輸燃料。
第四大出口是中國（9%），農業大國。2020年底，中國國務院要求擴大國內燃料乙醇加工能力。2021 年初，中國國家能源局敦促地方政府和企業支持生物燃料的發展。
接下來的幾個美國乙醇出口國家，巴西（6%），祕魯（4%），墨西哥（4%），奈及利亞（3%），共同特點就是熱帶國家，農業發達，因此也都想發展農業能源，利用甘蔗、玉米與木薯來製造生質乙醇。
看出來了嗎？會跟美國進口生質酒精的國家，都是自身想依靠農業的優勢基礎，在低碳時代紅利之下，帶動國內的農業能源產業。只是在本國的產業鏈未成熟之前，先進口美國便宜的乙醇來引導消費意願，進而逐步帶動國內的生質能源產業。
所以，儘管全球都有淨零減碳的目標，生質能源的國際貿易發展會有其瓶頸。因為如果一個國家本身沒有夠大的農業（甚至要超過自身糧食需求）去支撐自有的生質能源發展的話，這個國家幾乎不會選擇全面的生質能源計畫。而且就算這些國家有計畫，也通常會設置進口壁壘來保障本國的產業發展，而關稅壁壘是不利於產業推廣的。
這是生質酒精在國際貿易間的「競爭」面向。
講完了國際貿易上的競爭，我們要來說說另外兩方面的競爭：食物與燃料的競爭，農地與森林的競爭。
我們來看看以下這張原物料價格歷史圖，最下面紅色虛線是糖價，中間的藍色虛線是乙醇價格，而最上面的綠色線是石油價格。因為乙醇跟糖競爭相同的原料與種植面積，所以這兩個大宗商品的價格是連動的。而乙醇的價格跟石油又是市場競爭的關係，彼此也有連動性。
（資料來源：《The Relationship among Ethanol, Sugar and Oil Prices in Brazil: Cointegration Analysis with Structural Breaks》）
如果低碳世界是要加速去石油化，那生質燃料的需求將會上升，根據經濟學原理，需求上升將帶動價格上漲。如同之前糖價與乙醇的連動關係，生質燃料價格上漲也會同時帶動糧食價格上漲。
根據英國《衛報》取得世界銀行的資料，生質燃料已經迫使全球食品價格上漲75%。不管是利用糧食來源做的生質乙醇，或是用榨油來源做的生質柴油，都是在擠壓人類的糧食來餵養機器。
「用糧食生產燃料的口子不能開，否則對窮人會是災難。」在自由經濟之下，產業會追逐利益最大化，所以當開車的比挨餓的有更強購買力的時候，生質燃料跟糧食競爭之下，有可能推高了食品價格，而製造了更多飢餓的災民。「朱門酒肉臭，路有凍死骨」是大家對於生質能源最擔心的事情。
（圖片來源：https://pixabay.com/）
而且，關於生質燃料的影響，還有一個新名詞，叫做ILUC（Indirect Land Use Change，間接土地利用變化）。這是指當在現有農業土地上生產生質燃料時，會對糧食生產造成排擠。但是因為糧食和飼料作物的需求仍然存在，就導致有人往森林中開墾新農地，以滿足糧食與飼料的需求。舉例來說，在巴西因為種大豆比養牲畜更有利潤，所以原本的牧場改種大豆，而牧場則往亞馬遜雨林邊境遷移，導致森林被砍伐。
而一旦森林變農地，原本具備的森林碳匯功能（吸收二氧化碳）將喪失，這樣發展出來的生質燃料對於整體減排，成果將適得其反。因此先進國家像是歐盟與美國，除了關注生質燃料對食品和飼料價格，也非常在乎是否會造成直接和間接的土地利用變化，這些關注與擔憂導致了生質燃料增長率從 2010 年開始放緩，並開始發展不與人／牲畜爭糧食的第二代與第三代生質能源。
所謂的傳統（第一代）生物燃料，就是我們這幾講提到的，使用糧食作物生產的燃料，例如糖、澱粉跟植物油。這些生質能源將會跟食物與飼料競爭資源。
而先進（第二代和第三代）生物燃料，則是用不與食物／飼料競爭的原料生產燃料，會利用農業廢物（像是桔梗），非糧食作物（像是芒草），還有藻類做原料。目的就是為了避免生質能源與人爭糧的擔憂。
讓我們用世界最大的環保組織─WWF世界自然基金會，一篇研究巴西2030年的可能生質燃料文章作為總結。這篇文章是《Potential Sustainable Biofuel Production in Brazil─2030》。
文中提出一個關鍵問題，巴西在不造成進一步森林砍伐與損害糧食安全之下，生質燃料還能提升多少？ 能滿足多少能量的需求？
文章中分析了兩種情境，情境一是專注於目前單一大宗農產品的生產，情境二是提高一些目前未充分利用的作物來提高產量。結論是，在不造成進一步森林砍伐與損害糧食安全的前提下，生質乙醇跟生質柴油都無法完全取代汽油與柴油，最多只能做到78%與58%的取代率。
（資料來源：《Potential Sustainable Biofuel Production in Brazil─2030》）
有鑑於最難電力化的是航空業，因為其大重量與長程飛行，讓電池作為運輸能量成為不可能的任務。因此，應該優先生產生質煤油作為航空用，而讓適合電力化的公路車輛以電或者混合動力來運行。在這個情境下，巴西就有機會能在合理的前提下，達成生質煤油在航空類別的百分百替代石油。
總結來說，生質能源目前正在往第二代與第三代研發中，雖然目前成本仍高，但這是讓燃料不與人搶糧食的作法。另一個可能的走向，把生質燃料優先供給給難以電力化的運輸類別，而讓公路車輛運輸以電力化與混合動力的方向前進。
面對由俄烏戰爭引發的全球能源危機，國際能源署（IEA）提出了減少使用石油的十點計畫，用減少需求的方式來產生立即的影響。下一講，我們將來看看這十點計畫，並觀察在新能源崛起的時代，舊能源有怎樣的因應。
相關新聞
編輯精選
自由評論網粉絲團
