胡芳瑜 / 工研院綠能所
【內文精選】
第34屆歐洲生質能會議與展覽(EUBCE 2026)在荷蘭海牙舉行，會議涵蓋生質能、生質煉製與生物經濟等主題。而在多場演講的之中，都指向一個共同問題：在全球逐步降低化石資源依賴、邁向循環生物經濟的過程中，生質煉製(Biorefining)要如何跨越實驗室與示範廠(Pilot Plant)階段，發展成具規模且能長期營運的產業？本文選取三場具代表性的演講，分別從技術與產業版圖、生質物資源供需，以及科學與政策演進切入，整理生質煉製目前面臨的機會與限制。最後，再以筆者團隊利用生質廢棄物產製α-法尼烯(α-Farnesene)的研究為例，說明這些國際趨勢如何反映在實際的研發選擇上。
二、支撐產業的生質資源基礎：歐盟生質物供需2012~2022
歐盟執委會聯合研究中心(JRC)生物經濟知識中心Julia Tandetzki的報告中，關注另一項更基礎的問題：「歐洲有多少生質物，又分別流向哪些用途？」。這項評估涵蓋英國脫歐後的EU-27，統整2012至2022年間的生質物供需，並以乾物質噸(tdm)為單位，提供歐洲生物經濟的定量基礎。
在2022年時，EU-27的生質物總供應量約為12億噸乾物質(1.2 Btdm)，淨進口比例僅約1.8%，整體接近自給自足，如表一所示。依產業來源區分，農業占59%、林業占41%，漁業與水產養殖合計不到0.3%。若依供應層級拆分，農作物、林業採伐、作物殘餘與放牧生質物等初級供應占82%；木材加工副產品等次級供應占7%；回收紙材與木材等三級供應占11%。需求端同樣約為12億噸乾物質，主要用途為食物與飼料47%、生質能源29%，以及生物基材料24%，供需總量大致維持平衡。
▼表一、2022年EU-27生質物供需概況
四、從趨勢到研發：以生質廢棄物產製α-法尼烯
上述演講呈現的趨勢，正與筆者在本屆EUBCE所發表的研究相互呼應。在主題六「生物轉化」(Topic 6, Biological Conversion)的口頭報告場次中，筆者分享「以基因改造紅酵母 Rhodotorula toruloides利用生質廢棄物為原料生合成α-法尼烯」(α-Farnesene biosynthesis by engineered Rhodotorula toruloides utilizing biomass waste as feedstock)的研究成果。研究的核心問題很直接：商業化法尼烯多以精製糖為原料，是否能改用果皮等生質廢棄物，在維持產量的同時，降低對食用級糖源的依賴？
α-法尼烯(C₁₅H₂₄)是一種支鏈倍半萜，氫化後可形成法尼烷(Farnesane)，並依ASTM D7566規範作為永續航空燃油(SAF)的摻配組分，現行最高摻配比例為10%。除燃料用途外，α-法尼烯也可延伸應用於生物潤滑劑、再生界面活性劑、生物基聚合物與香料，因此同時跨足燃料、化學品與材料領域，是典型的產品導向型生質煉製標的。
然而依IEA Bioenergy Task 39的產業分析，目前商業化微生物法尼烯幾乎都以蔗糖為主要原料，不僅成本下降空間有限，也會影響整體減碳效益。基於這項限制，筆者研究團隊希望直接利用果皮加工殘餘中的糖分供菌體生長與產物合成，將原本需要處理的廢棄物流轉化為較高價值的燃料與化學品。在此，我們選擇具有產油與類胡蘿蔔素合成能力的紅酵母R. toruloides作為宿主 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。