修 平 技 術 學 院 機 械 工 程 系

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1 修 平 技 術 學 院 機 械 工 程 系 Department of Mechanical Engineering Hsiuping Institute of Technology 專 題 製 作 2012 年 的 省 思 -- 柴 油 引 擎 廢 氣 排 放 測 試 與 防 治 專 題 研 究 指 導 老 師 : 林 永 嵩 班 級 : 職 專 機 二 甲 組 長 : 陳 堅 V 組 員 : 葛 立 祺 V 陳 祈 安 V 劉 智 維 V 林 明 村 V 林 澤 洹 V 范 昆 煒 V971042

2 摘 要 發 動 機 燃 燒 排 放 的 廢 氣 攫 住 了 應 散 發 到 太 空 中 的 熱, 使 得 原 來 的 溫 室 效 應 更 加 強 化, 導 致 了 地 球 帄 均 溫 度 的 上 升, 或 所 謂 的 全 球 溫 暖 化 現 象 全 球 溫 度 的 上 升 會 使 得 海 帄 面 升 高 改 變 降 雨 量 及 某 些 地 區 的 氣 候 造 成 溫 室 效 應 的 氣 體 中, 最 主 要 的 是 二 氧 化 碳, 其 次 是 氧 化 亞 氮 甲 烷 和 氟 氯 碳 化 物 及 臭 氧, 這 些 污 染 物 主 要 是 燃 燒 石 化 原 料 所 產 生 的 柴 油 引 擎 是 台 灣 常 見 動 力 來 源, 其 最 大 優 點 是 1 便 宜, 運 轉 費 用 便 宜 2 柴 油 閃 火 點 高, 純 放 安 全 3 引 擎 熱 效 率 高 4 燃 料 消 耗 低 5 轉 速 變 化 範 圍 大, 扭 距 小, 容 易 操 作 6 不 會 因 為 混 合 比 太 濃 或 是 太 淡 而 產 生 發 動 不 易 7 排 放 的 廢 汽 含 毒 性 比 汽 油 低 8 汽 缸 直 徑 比 汽 油 引 擎 大, 受 爆 震 限 制 小 9 運 轉 帄 穩, 中 途 不 易 熄 火 實 驗 結 果 得 知 : 動 植 物 油 直 接 倒 入 引 擎 中 不 易 啟 動, 需 要 預 熱 處 理 後 效 果 才 好 一 些 經 過 轉 換 成 生 質 油 後, 情 況 改 善 很 多, 但 仍 有 比 較 耗 油 的 現 象, 而 且 有 腐 蝕 及 漏 油 現 象, 需 更 換 電 片 及 調 高 噴 射 壓 力 處 理 後 的 生 質 油 是 很 好 的 清 淨 替 代 能 源

3 第 一 章 緒 論 第 一 節 研 究 背 景 與 動 機 十 八 世 紀 中 葉 工 業 革 命 以 後, 因 為 工 業 進 步 帶 動 了 經 濟 繁 榮 改 善 了 人 類 生 活 水 準, 因 而 也 加 速 了 人 口 成 長 由 於 人 口 成 長 得 太 快. 造 成 溫 室 效 應 的 氣 體 中, 最 主 要 的 是 二 氧 化 碳, 其 次 是 氧 化 亞 氮 甲 烷 和 氟 氯 碳 化 物 及 臭 氧, 這 些 污 染 物 主 要 是 燃 燒 石 化 原 料 ( 例 如 : 煤 石 油 ) 所 產 生 的 原 本 可 藉 由 熱 帶 與 林 來 吸 收 大 量 的 二 氧 化 碳, 但 是 人 類 過 渡 砍 伐 雨 林, 卻 破 壞 了 森 林 利 用 二 氧 化 碳 的 這 到 防 禦 工 事, 使 溫 室 效 應 日 漸 嚴 重 溫 室 效 應 會 使 全 球 氣 溫 節 節 上 升, 其 所 造 成 的 氣 候 改 變, 將 使 我 們 付 出 極 大 的 代 價 例 如 氣 溫 上 升 會 使 冰 山 融 化 海 面 上 升 陸 地 面 積 減 少 ; 若 加 上 氣 候 帶 位 移, 可 能 引 發 動 物 大 遷 徙 屆 時 也 有 可 能 促 使 腦 炎 狂 犬 病 登 革 熱 黃 熱 病 等 疾 病 的 蔓 延 1. 二 氧 化 碳 (C O 2 ): 由 於 大 量 使 用 煤 石 油 天 然 氣 等 石 化 燃 料, 全 球 的 二 氧 化 碳 正 以 每 年 約 六 十 億 噸 的 量 增 加 中, 是 造 成 溫 室 效 應 的 主 要 氣 體 2. 氟 氯 碳 化 物 ( C F C s ): 目 前 以 C F C - 11, C F C - 12,

4 C F C 為 主 使 用 於 冷 氣 機 電 冰 箱 的 冷 媒 電 子 零 件 清 潔 劑 發 泡 劑, 是 造 成 溫 室 效 應 的 氣 體 3. 甲 烷 ( C H 4 ): 有 機 體 發 酵 與 化 及 物 質 不 完 全 燃 燒 的 過 程 會 產 生 甲 烷, 主 要 來 自 牲 畜 水 田 掩 埋 場 及 汽 機 車 的 排 放 4. 氧 化 亞 氮 ( N 2 O ): 係 由 燃 燒 石 化 燃 料 微 生 物 及 化 學 肥 料 分 解 所 排 放. 臭 氧 (O3): 來 自 汽 機 車 等 所 排 放 的 氮 氧 化 物 及 碳 氫 化 合 物, 經 光 化 學 作 用 而 產 生 的 氣 體 氣 體 別 增 溫 效 應 ( 以 二 氧 化 碳 作 為 基 準 ) 二 氧 化 碳 (C O 2 ) 1 甲 烷 (C H 4 ) 1 0 氮 氧 化 合 物 (N 2 O ) 臭 氧 (O3) 氟 氯 碳 化 物 (C F C ) 附 註 : 另 外 水 蒸 氣 也 具 有 部 份 的 增 溫 效 應 除 此 之 外 人 類 還 有 許 多 活 動 也 產 生 了 許 多 溫 室 效 應 的

5 氣 體 : 人 類 活 動 產 出 氣 體 石 油 煤 等 石 化 原 料 的 燃 燒 二 氧 化 碳 (C O 2 ) 農 業 活 動 甲 烷 (C H 4 ) 氮 氧 化 合 物 ( N 2 O ) 工 業 製 成 品 氟 氯 碳 化 物 (C F C ) 物 質 燃 燒 氮 氧 化 合 物 (N 2 O ) 工 廠 汽 車 排 放 之 氮 氧 化 合 物 及 碳 水 化 合 物 經 過 光 所 合 成 臭 氧 (O3) 回 顧 人 類 的 歷 史, 地 球 氣 候 的 變 遷 起 自 於 數 千 萬 年 來 自 然 事 件 的 發 生 但 今 日, 人 類 的 活 動 卻 立 即 且 嚴 重 地 影 響 地 球 氣 候, 溫 室 氣 體 迅 速 地 排 放 到 大 氣 中, 這 些 氣 體 攫 住 了 應 散 發 到 太 空 中 的 熱, 使 得 原 來 的 溫 室 效 應 更 加 強 化, 導 致 了 地 球 帄 均 溫 度 的 上 升, 或 所 謂 的 全 球 溫 暖 化 現 象 全 球 溫 度 的 上 升 會 使 得 海 帄 面 升 高 改 變 降 雨 量 及 某 些 地 區 的 氣 候 區 域 性 的 氣 候 變 遷 會 改 變 森 林 農 穫 量 及 水 供 應 量 並 威 脅 人 體 健 康 危 害 鳥 類 魚 類 甚 至 其 他 更 多 的 生 態 體 系 沙 漠 也 許 會 向 現 存 的 帄 原 擴 展 而 一 些 國 家 公 園 的 獨 特 景 象 將 消 失 殆 竟 目 前 科 學 家 們 尚 無 法 測 定 那 些 地 方 會

6 變 得 更 加 乾 燥 或 更 潮 濕, 但 整 體 看 來, 似 乎 朝 向 降 雨 量 與 蒸 發 量 增 加 更 強 烈 暴 風 雨 以 及 更 乾 燥 土 地 的 趨 勢 某 些 溫 室 氣 體 自 然 存 在 於 大 氣 中, 包 括 水 蒸 汽 二 氧 化 碳 ( C O 2 ) 甲 烷 ( C H 4 ) 氧 化 亞 氮 ( N 2 O ) 及 臭 氧 然 而 由 於 人 類 的 活 動, 增 加 了 這 些 溫 室 氣 體 的 濃 度 當 燃 燒 固 體 廢 棄 物 化 石 燃 料 ( 石 油 天 然 氣 煤 等 ) 木 材 與 木 製 品 時, 二 氧 化 碳 即 被 排 放 至 大 氣 中 ; 於 生 產 與 運 輸 煤 天 然 氣 與 石 油 過 程 中 即 會 排 放 甲 烷, 垃 圾 掩 埋 場 有 機 物 分 解 時 以 及 畜 牧, 亦 會 排 放 甲 烷 ; 氧 化 亞 氮 的 排 放, 則 來 自 於 農 業 與 工 業 活 動, 以 及 燃 燒 固 體 廢 棄 物 與 化 石 燃 料 所 致 至 於 非 屬 自 然 存 在 的 溫 室 氣 體 包 括, 發 泡 製 程 冰 箱 空 氣 調 節 器 等 之 副 產 品, 即 所 知 的 氟 氯 碳 化 物 ( C F C s ) 與 氫 氟 化 碳 ( H F C s ) 以 及 由 工 業 製 程 產 生 的 過 氟 化 碳 ( P F C s ) 地 球 資 源 有 限 人 類 為 了 繼 續 追 求 經 濟 發 展, 不 得 不 過 度 開 發 地 球 的 天 然 資 源 於 是 大 規 模 砍 伐 森 林, 以 取 得 耕 地, 大 量 開 採 煤 石 油 和 天 然 氣 等 化 石 燃 料, 以 取 得 能 源 這 些 人 類 活 動 會 使 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 含 量 增 加, 促 使 大 氣 的 溫 室 效 應 加 強, 導 致 全 球 的 溫 度

7 上 升 首 先, 未 來 百 年 之 中, 溫 度 上 升 3 的 速 率 可 能 是 地 球 歷 史 上 溫 度 自 然 變 異 所 僅 見, 而 升 溫 的 幅 度 亦 可 能 是 過 去 十 萬 年 來 最 高 的, 現 今 氣 候 變 遷 的 速 率 較 之 過 去 自 然 變 遷 加 快 了 大 約 15~ 40 倍 帄 均 溫 度 在 百 年 中 激 升 3 更 意 味 著 氣 候 體 系 中 其 他 因 子 的 劇 烈 變 化, 如 全 球 降 雨 型 態 必 然 隨 之 改 變, 有 些 地 方 雨 量 大 增, 其 他 地 方 轉 為 乾 旱, 植 物 的 分 布 將 大 為 改 變 美 國 環 保 署 曾 評 估, 全 球 暖 化 將 使 北 美 洲 內 陸 中 緯 度 地 帶 的 夏 季 嚴 重 乾 旱 除 雨 量 外, 風 暴 的 路 徑 及 頻 度 也 將 改 變, 土 壤 受 侵 蝕 搬 運 及 淋 餘 作 用 的 程 度 及 速 率 也 隨 之 改 變, 土 壤 化 學 的 性 質 就 變 了 這 種 氣 候 變 化 會 對 人 類 造 成 何 種 影 響?, 氣 溫 上 升 也 會 傷 害 人 體 的 抗 病 能 力 若 再 加 上 全 球 氣 候 變 遷 引 發 動 物 大 遷 徒, 屆 時 極 有 可 能 促 使 腦 炎 狂 犬 病 登 革 熱 黃 熱 病 的 大 規 模 蔓 延, 後 果 相 當 可 怕 C O 2 濃 度 的 增 加 可 能 有 利 於 某 些 植 生 而 抑 制 他 類 植 物, 而 改 變 植 物 社 群 結 構 ; 海 水 面 上 漲 也 將 影 響 海 岸 植 物 社 群 的 生 態 面 對 日 益 嚴 格 的 環 保 規 範, 石 油 價 格 居 高 不 下, 且 地 球 石 油 終 有 耗 盡 的 一 天, 柴 油 引 擎 擁 有 較 高 的 熱

8 效 率 較 省 油 結 構 也 較 堅 固 另 一 方 面, 全 球 的 環 境 污 染 日 益 嚴 重, 環 保 已 是 刻 不 容 緩 的 問 題, 引 擎 業 必 頇 面 對 這 環 境 做 環 保 規 範 在 各 種 燃 料 中, 生 質 柴 油 可 再 生 及 低 污 染 的 性 能, 符 合 經 濟 且 又 環 保 的 雙 重 優 點, 普 遍 的 受 到 工 業 先 進 國 家 的 重 視 例 如 美 國, 早 已 採 用 生 質 柴 油 20% 和 石 化 柴 油 80% 的 比 例 混 合 使 用, 其 成 果 也 不 錯 第 二 節 替 代 能 源 分 析 動 物 油 在 民 間 是 製 作 肥 皂 的 優 質 材 料 碘 值 低 是 動 物 油 的 普 遍 特 性, 動 物 油 皂 質 地 硬, 使 用 壽 命 自 然 增 加, 更 是 配 合 其 他 碘 值 高 營 養 成 分 高 油 脂 的 好 搭 檔 ; 價 格 低 也 是 一 項 優 點, 台 灣 以 豬 油 ( l a r d ) 西 方 國 家 以 牛 脂 或 羊 脂 ( t a l l o w ) 取 得 較 易, 雖 然 得 自 己 炸 油, 但 相 對 成 本 降 低 許 多 ; 又 或 是 選 擇 大 賣 場 販 售 炸 好 的 包 裝 動 物 油, 也 很 方 便 豬 油 的 成 分 溫 和, 泡 沫 柔 細 ; 牛 羊 脂 的 皂 化 速 度 快, 泡 沫 持 久, 但 屬 於 敏 感 性 肌 膚 的 過 敏 源 但 是 動 物 脂 肪 主 要 是 飽 和 脂 肪, 飽 和 脂 肪 是 脂 肪 的 一 種 在 室 溫 下 的 飽 和 脂 肪 呈 固 體 狀

9 態 本 專 題 嘗 試 將 豬 油 運 用 在 小 型 直 噴 式 柴 油 發 電 機 上, 是 一 個 不 錯 的 替 代 能 源 我 們 會 研 究 生 質 柴 油, 是 由 於 以 上 種 種 因 素, 想 了 解 一 下, 生 質 柴 油 是 否 是 全 球 取 代 石 化 柴 油 的 趨 勢

10 第 二 章 文 獻 探 討 第 一 節 清 淨 柴 油 引 擎 分 析 探 討 能 源 與 環 保 的 問 題 越 來 越 嚴 重, 生 質 能 ( b i o m a s s e n e r g y ) 是 一 種 兼 顧 環 保 並 可 永 續 經 營 的 能 量 來 源, 也 越 來 越 受 到 世 界 各 國 重 視 生 質 能 是 轉 換 生 質 物 ( b i o m a s s ) 以 獲 得 的 電 與 熱 等 能 源 生 質 物 的 意 思 是 指 由 生 物 產 生 的 有 機 物 質, 轉 換 生 質 物 ( b i o m a s s ) 以 獲 得 的 電 與 熱 等 能 源, 聽 起 來 好 像 很 有 學 問, 其 實 最 簡 單 的 例 子 就 是 燃 燒 木 材, 您 就 是 在 利 用 生 質 能 生 質 能 是 一 種 再 生 能 源, 與 風 能 太 陽 能 一 樣 具 有 取 之 不 盡 用 之 不 竭 的 特 性 生 質 能 的 原 料 聽 起 來 都 是 一 些 噁 心 的 廢 棄 物, 不 過 也 正 因 為 如 此, 與 其 他 再 生 能 源 比 較, 生 質 能 兼 具 廢 棄 物 的 回 收 處 理 與 能 源 生 產 的 雙 重 效 益 且 生 質 能 相 關 技 術 也 較 成 熟 ( 或 者 說 覺 簡 單 ), 不 像 許 多 再 生 能 源 相 關 技 術 還 有 些 天 馬 行 空, 生 質 能 實 質 經 濟 效 益 較 高 根 據 國 際 能 源 總 署 的 統 計, 目 前 生 質 能 已 經 是 全 球 第 四 大 能 源, 僅 次 於 石 油 煤 及 天 然 氣, 是 目 前 最 廣 泛 使 用 的 再 生 能 源

11 柴 油 引 擎 有 先 天 上 省 油 耐 用 的 低 成 本 優 勢, 低 轉 速 就 有 大 扭 力 輸 出 可 以 使 用 生 質 柴 油 也 是 柴 油 引 擎 車 的 利 基 之 一 柴 油 究 竟 仍 然 是 石 油 基 的 燃 料, 不 是 再 生 能 源, 而 生 質 柴 油 幾 乎 可 以 直 接 用 在 汽 車 的 柴 油 引 擎 中, 且 性 能 和 石 油 基 柴 油 燃 料 差 得 不 多 生 質 柴 油 使 用 動 物 脂 肪 植 物 油 烹 飪 廢 油, 在 您 家 中 廚 房 也 可 以 合 成 出 來, 化 腐 朽 為 神 奇 的 替 代 能 源, 在 柴 油 引 擎 車 上 使 用 生 質 柴 油 有 許 多 很 好 的 理 由, 首 先 當 然 就 是 替 代 能 源 上 的 考 量, 石 油 蘊 藏 量 只 剩 下 大 約 四 十 年, 使 用 生 質 柴 油 可 以 減 少 對 石 油 基 燃 料 的 依 賴 理 論 上 來 說, 汽 車 的 柴 油 引 擎 應 該 可 以 用 上 % 生 質 柴 油, 但 真 要 用 到 % 仍 然 有 一 些 顧 慮, 至 少 到 目 前 為 止 還 沒 有 任 何 車 廠 敢 推 薦 該 廠 的 柴 油 引 擎 可 以 使 用 % 的 生 質 柴 油, 反 而 許 多 車 廠 特 別 宣 示, 如 果 使 用 % 生 質 柴 油, 原 廠 保 固 便 失 效 使 用 % 生 質 柴 油 的 主 要 顧 慮 之 一, 石 油 基 柴 油 的 雲 點 大 約 在 攝 氏 零 下 15 度, 而 % 生 質 柴 油 ( B ) - 您 知 道, 可 能 是 紅 燒 肉 提 煉 出 來 的 - 在 攝 氏 零 度 時 便 會 開 始 雲 化, 低 溫 時 很 容 易 堵 塞 汽 車 油 路 在 歐 洲

12 有 些 車 款 使 用 油 管 及 油 箱 加 熱 器, 使 低 溫 時 燃 料 仍 然 保 持 液 態, 不 過 一 般 仍 不 鼓 勵 使 用 % 生 質 柴 油 20% 生 質 柴 油 加 上 8 0 % 一 般 柴 油 被 認 為 是 比 較 務 實 的 目 標, 但 實 務 上 最 常 使 用 的 是 5% 生 質 柴 油, 將 一 般 柴 油 和 5% 生 質 柴 油 混 合 成 的 燃 料, 雲 點 仍 然 保 持 在 攝 氏 零 下 15 度 左 右, 在 汽 車 操 作 上 幾 乎 沒 有 影 響 生 質 柴 油 另 一 個 劣 勢, 是 B 的 蘊 含 能 量 比 石 油 基 的 柴 油 燃 料 低 11%, 最 大 馬 力 輸 出 大 約 會 減 少 5 ~ 7 % 但 這 個 差 距 並 不 大, 如 果 是 使 用 5% 生 質 柴 油 更 幾 乎 沒 有 差 別 反 而 是 生 質 柴 油 的 黏 性 大 於 石 油 基 柴 油, 對 燃 噴 射 料 系 統 和 引 擎 元 件 能 提 供 較 好 的 潤 滑 性 除 了 替 代 能 源 外, 使 用 生 質 柴 油 第 二 個 好 理 由 便 是 環 保 前 面 提 到 生 質 柴 油 的 原 料 可 以 是 動 物 脂 肪 植 物 油 烹 飪 廢 油, 完 全 符 合 再 生 能 源 的 環 保 概 念, 而 生 質 柴 油 本 身 也 是 完 全 b i o d e g r a d a b l e, 完 全 可 用 生 物 方 式 分 解 生 質 柴 油 另 一 個 環 保 優 勢, 是 其 可 降 低 引 擎 廢 氣 排 放 生 質 柴 油 幾 乎 沒 有 含 硫 化 物, 排 放 的 廢 氣 自 然 也 沒 有 硫 化 物 總 體 而 言, 使 用 生 質 柴 油 引 擎 的 廢 氣 排 放 比 使 用 石 油 基 柴 油 要 乾 淨 許 多, 而 且 據 說 使 用 生 質 柴 油

13 引 擎 廢 氣 聞 起 來 像 是 香 噴 噴 的 炸 薯 條! 引 擎 排 放 廢 氣 當 然 還 包 括 溫 室 效 應 氣 體 二 氧 化 碳 C O 2 環 境 學 者 的 研 究 指 出, 大 豆 生 長 過 程 中 所 吸 收 的 C O 2 是 生 質 柴 油 燃 燒 所 釋 放 C O 2 的 四 倍, 這 些 環 境 學 者 要 您 相 信, 總 算 起 來 使 用 生 質 柴 油 還 有 助 於 降 低 大 氣 中 的 C O 2 使 用 生 質 柴 油 第 三 個 理 由 是 經 濟 生 質 柴 油 的 經 濟 優 勢 也 有 兩 個 方 面, 一 是 生 質 柴 油 可 說 是 汽 車 上 最 容 易 轉 換 最 容 易 實 現 的 替 代 能 源, 相 較 於 燃 料 電 池 太 陽 能 車 等 需 要 昂 貴 的 改 裝, 現 在 的 汽 車 柴 油 引 擎 幾 乎 不 需 要 改 裝, 便 可 使 用 生 質 柴 油 生 質 柴 油 可 以 用 任 何 比 例 和 石 油 基 柴 油 混 合 使 用, 加 油 站 等 基 礎 建 設 也 不 需 要 作 太 大 的 調 整 當 然 對 車 主 來 說, 最 重 要 的 經 濟 問 題 還 是 生 質 柴 油 的 價 格 生 質 柴 油 的 成 本 和 其 使 用 的 原 材 料 地 理 區 域 不 同 季 節 穀 物 生 產 的 變 異 所 使 用 生 產 設 備 等 等 許 多 因 素 都 相 關 大 量 生 產 生 質 柴 油 通 常 使 用 大 豆 油 為 原 料, 但 這 些 大 豆 油 也 是 大 豆 被 處 理 時 丟 掉 的 副 產 品, 可 以 為 生 產 生 質 柴 油 保 留 起 來, 而 不 會 有 太 多 額 外 成 本 如 果 使 用 比 較 便 宜 的 原 料, 像 是 廢 棄 的 食

14 用 油 動 物 脂 肪, 成 本 還 可 以 下 降, 但 是 目 前 生 質 柴 油 的 帄 均 成 本 仍 然 高 於 石 油 基 柴 油 燃 料 生 質 柴 油 在 美 國 有 賦 稅 減 免 等 等 優 待, 加 減 算 一 算, 每 加 侖 比 傳 統 柴 油 貴 2. 5 美 分, 經 濟 上 似 乎 也 還 可 以 接 受 生 質 柴 油 的 需 求 持 續 上 升, 當 有 更 多 公 司 投 入 生 產 時, 預 期 價 格 還 會 下 降 畢 竟 生 質 柴 油 目 前 的 角 色 只 是 添 加 物, 並 不 是 人 類 能 源 問 題 的 解 答 壹 動 物 脂 肪 主 要 來 源 豬 油 ( 1 ) 動 物 脂 肪 主 要 是 飽 和 脂 肪, 飽 和 脂 肪 是 脂 肪 的 一 種 在 室 溫 下 的 飽 和 脂 肪 呈 固 體 狀 態 攝 取 過 量 飽 和 脂 肪 會 增 加 患 心 臟 病 的 風 險 飽 和 脂 肪 的 攝 取 量 應 不 超 過 人 體 每 天 所 需 熱 量 的 1 0 % 例 如 : 豬 油 牛 油 黃 油 動 物 脂 肪 椰 油 氫 化 植 物 油

15 另 外, 所 謂 反 式 脂 肪 又 稱 為 反 式 脂 肪 酸 當 呈 液 體 狀 態 的 油 經 過 氫 化 過 程 轉 化 為 固 體 時, 便 會 形 成 反 式 脂 肪 牛 和 羊 的 奶 和 脂 肪 天 然 含 有 小 量 反 式 脂 肪 攝 取 過 量 反 式 脂 肪 會 增 加 患 心 臟 病 的 風 險 反 式 脂 肪 的 攝 取 應 不 超 過 人 體 每 天 所 需 熱 量 的 1% 事 實 上, 所 有 動 物 和 植 物 源 性 的 脂 肪 均 含 有 脂 肪 酸 脂 肪 酸 可 分 為 飽 和 及 不 飽 和 兩 類, 而 不 飽 和 脂 肪 酸 可 再 細 分 為 單 元 和 多 元 兩 類 以 化 學 結 構 而 言, 反 式 脂 肪 屬 於 不 飽 和 脂 肪, 當 中 有 一 個 或 以 上 的 碳 雙 鍵 是 反 式 排 列, 因 而 有 別 於 其 他 不 飽 和 脂 肪 不 過, 其 特 性 卻 較 接 近 飽 和 脂 肪 飽 和 脂 肪 會 增 加 血 液 中 的 壞 膽 固 醇 ( 又 稱 為 低 密 度 脂 蛋 白 膽 固 醇 ), 是 冠 心 病 的 已 知 風 險 因 素 反 式 脂 肪 亦 有 此 特 質, 而 且 更 會 降 低 好 膽 固 醇 ( 又 稱 為 高 密 度 脂 蛋 白 膽 固 醇 ), 因 此, 專 家 認 為 反 式 脂 肪 對 健 康 造 成 的 損 害 較 飽 和 脂 肪 更 大 市 民 應 設 法 減 低 反 式 脂 肪 的 攝 取 量, 而 食 物 生 產 商 則 應 減 少 食 物 中 的 反 式 脂 肪 含 量 我 們 從 食 物 攝 取 反 式 脂 肪 的 主 要 來 源 是 以 氫 化 植 物 油 製 成 的 食 物 植 物 油 經 過 氫 化 過 程 後, 會 由 液 體 轉 化

16 為 半 固 體 或 固 體, 而 反 式 脂 肪 亦 會 同 時 形 成 氫 化 程 度 愈 高, 油 會 愈 接 近 固 體 理 論 上, 完 全 氫 化 的 油 不 應 含 有 反 式 脂 肪, 因 為 所 有 雙 鍵 均 已 飽 和, 但 這 種 油 卻 會 變 硬 由 於 氫 化 植 物 油 能 延 長 食 品 的 保 質 期, 改 善 口 感, 而 且 通 常 成 本 較 低, 故 常 用 於 生 產 或 配 製 烘 焙 或 油 炸 食 物 除 了 以 人 工 方 式 產 生 的 反 式 脂 肪 外, 我 們 亦 會 從 天 然 途 徑 攝 取 反 式 脂 肪, 例 如 牛 和 羊 的 奶 及 脂 肪 便 天 然 含 有 小 量 反 式 脂 肪 食 品 如 有 這 些 配 料, 通 常 只 會 含 小 量 反 式 脂 肪 此 外, 精 煉 油 亦 可 能 含 有 極 小 量 的 反 式 脂 肪 氫 化 植 物 油 的 常 見 例 子 有 起 酥 油 和 人 造 牛 油 氫 化 油 中 的 反 式 脂 肪 含 量 高 低 有 異, 由 佔 總 脂 肪 酸 中 約 1 0 % 至 3 0 % 以 上 至 於 可 能 以 氫 化 植 物 油 製 成 的 食 物, 則 包 括 一 些 烘 焙 食 品 ( 例 如 麫 包 蛋 糕 酥 皮 麫 包 餅 乾 曲 奇 餅 和 脆 片 等 ) 和 油 炸 食 品 ( 例 如 油 炸 肉 類 和 小 食 ) 飽 和 脂 肪 酸 : 多 數 動 物 油 都 是 此 種, 相 較 於 天 然 不 飽 和 脂 肪 酸 而 言, 更 容 易 導 致 人 的 心 血 管 方 面 疾 病, 因 此 建 議 少 吃 性 質 穩 定, 在 低 溫 下 會 凝 固 成 半 固 體 或 固 體

17 ( 2 ) 反 式 脂 肪 酸 : 也 是 不 飽 和 脂 肪 酸 的 一 種, 利 用 氫 化 的 過 程 將 順 式 的 結 構 改 變 之 後, 成 為 反 式 脂 肪 酸, 可 變 成 半 固 體 或 固 體 狀, 較 容 易 運 送, 也 使 性 質 較 穩 定, 不 易 變 質 反 式 脂 肪 酸 因 為 穩 定 性 較 天 然 不 飽 和 脂 肪 酸 高, 被 大 量 應 用 於 食 品 上 因 早 期 食 品 都 只 標 式 飽 和 脂 肪 酸 含 量, 但 通 常 飽 和 脂 肪 酸 含 量 低 者, 反 式 脂 肪 酸 含 量 就 會 偏 高 研 究 卻 發 現 其 比 飽 和 脂 肪 酸 更 容 易 導 致 心 血 管 方 面 疾 病, 也 人 體 害 處 很 大, 各 國 的 法 規 因 此 要 求 食 品 中 的 油 脂 標 示 必 需 標 出 容 易 導 致 心 血 管 方 面 疾 病 的 飽 和 脂 肪 酸 和 反 式 脂 肪 酸 2008 年 起, 在 台 灣 的 食 品 沒 有 標 示 這 兩 種 脂 肪 酸 的 話, 就 是 不 合 格 的 產 品 囉 反 式 脂 肪 酸 是 經 人 工 氫 化 處 理 後 才 誕 生 的, 自 然 界 中 幾 乎 不 存 有, 人 也 難 以 處 理 此 類 不 飽 和 脂 肪, 一 但 進 入 人 體 中, 大 都 滯 留 於 人 體, 進 而 增 加 罹 患 心 臟 血 管 疾 病 的 機 率 貳 動 物 油 的 特 性 動 物 油 和 植 物 油 的 差 別, 主 要 是 動 物 油 含 有 飽 和

18 脂 肪 酸, 而 植 物 油 則 含 有 不 飽 和 脂 肪 酸 飽 和 脂 肪 酸 會 增 加 血 液 中 膽 固 醇 的 濃 度, 而 不 飽 和 脂 肪 酸 則 可 以 降 低 膽 固 醇 的 濃 度 植 物 油 中 的 不 飽 和 脂 肪 酸 其 實 是 包 括 十 八 烯 酸 亞 麻 油 酸 和 亞 麻 脂 酸 等 三 種 其 中 亞 麻 油 酸 和 亞 麻 脂 酸 除 了 降 低 低 密 度 膽 固 醇 外, 也 會 降 低 高 密 度 膽 固 醇, 只 有 十 八 烯 酸 在 降 低 低 密 度 膽 固 醇 的 同 時, 不 會 影 響 到 高 密 度 膽 固 醇 所 以 十 八 烯 酸 降 低 動 脈 硬 化 的 效 果 最 好, 可 以 說 是 最 好 的 不 飽 和 脂 肪 酸 十 八 烯 酸 還 有 一 種 很 好 的 特 性, 就 是 比 較 不 容 易 氧 化 特 性 分 析 如 下 ( 1 ) 因 為 動 物 性 脂 肪 酸 和 植 物 性 脂 肪 酸 在 結 構 上 有 些 許 差 異 基 本 上 動 物 性 的 脂 肪 酸 分 子 的 碳 鏈 比 較 直 線 屬 於 飽 和 脂 肪 酸 在 常 溫 下 比 較 容 易 凝 固 ( 因 為 形 狀 比 較 整 齊 好 凝 結 ) 植 物 性 的 則 有 不 飽 和 鍵 不 易 凝 固 基 於 以 上 的 理 由 植 物 性 的 硬 度 應 該 是 比 較 軟 ( 2 ) 基 本 上, 油 的 種 類 只 分 動 物 性 油 脂 與 植 物 性 油 脂 一 般 而 言, 動 物 油 在 常 溫 下 多 呈 固 態, 主

19 要 由 飽 和 脂 肪 酸 構 成, 它 的 特 性 比 較 穩 定, 像 是 豬 油 牛 油 等.... 而 植 物 油 則 大 多 為 液 態, 由 不 飽 和 脂 肪 酸 組 成, 油 質 的 性 質 比 較 不 穩 定, 例 如 : 葵 花 子 油 紅 花 子 油 沙 拉 油 等 根 據 研 究 發 現, 較 不 穩 定 的 植 物 油 在 烹 調 中 容 易 產 生 致 癌 物 質, 而 動 物 性 油 脂 卻 容 易 使 膽 固 醇 濃 度 升 高, 因 而 造 成 動 脈 血 管 硬 化 因 此, 如 果 大 家 仔 細 分 辨 食 用 油 的 廣 告 內 容, 那 些 宣 稱 可 預 防 心 血 管 疾 病 的 油 品, 一 定 不 說 不 致 癌, 而 強 調 不 起 油 煙 不 致 癌 的, 自 然 就 是 動 物 油 但 是 也 有 例 外, 像 棕 櫚 油 椰 子 油, 雖 為 植 物 油, 卻 較 安 定, 所 以 致 癌 率 就 不 像 一 般 植 物 油 高, 但 是 相 對 的, 容 易 使 血 液 中 的 膽 固 醇 指 數 升 高 ; 此 外, 魚 油 則 是 液 態 的 動 物 油, 一 般 強 調 具 有 降 低 膽 固 醇 的 功 能, 主 要 也 是 因 為 它 的 特 性 而 言 既 然 二 類 油 脂 各 有 優 劣, 所 以, 消 費 者 最 好 兩 種 油 脂 都 應 均 衡 攝 取 不 過, 因 為 油 是 最 濃 縮 的 能 源, 一 公 克 油 脂 就 能 提 供 九 大 卡 熱 量, 所 以 每 日 飲 食 總 熱 量 有 三 成 來 自 油 脂 就 相 當 足 夠, 不 應 再 增 加 ; 加 上 國 人 飲 食 中 攝 取 的 各 種 脂 肪 酸, 已 經 不 致 缺 乏, 因 此, 只 要 不 吃 得 太 油 就 可 以 了

20 尤 其, 現 代 人 飲 食 中 到 處 可 見 的 隱 藏 油 脂, 如 : 豬 皮 雞 皮 花 生 黃 豆 芝 麻 等, 多 半 都 是 用 來 炸 油 的 材 料 ( 3 ) 動 植 物 油 性 質 比 較 表 油 脂 名 稱 皂 化 價 INS 特 性 含 r- 亞 麻 油 酸, 鎂, 鋅, 維 生 素 C, E,B6, 菸 鹼 酸, 黃 色, 帶 有 藥 草 味, 建 議 用 量 月 見 草 油 Evening Primrose Oil 壓 榨 月 見 草 種 類 而 得 又 名 晚 櫻 草, 具 有 多 項 治 療 功 能, 具 有 改 善 濕 疹 消 炎 軟 化 皮 膚 等 功 能, 適 合 老 化 及 乾 燥 皮 膚 對 傷 口 癒 合, 指 甲 發 育, 頭 皮 的 相 關 問 題 也 頗 有 助 益, 適 合 老 化 及 乾 燥 皮 膚 只 需 要 使 用 一 點 就 有 相 當 的 效 果 但 屬 <10%

21 於 軟 性 油 脂 且 沒 什 麼 泡 沫, 通 常 以 superfatting 或 10% 的 比 例 與 其 他 基 礎 油 調 合 使 用 油 需 在 冷 藏 庫 中 保 管 含 r- 亞 麻 油 酸 脂 肪 酸 檸 檬 酸 維 生 素 A C 深 黃 色 ( 淡 褐 色 ), 有 一 點 淡 淡 的 苦 味 r- 亞 麻 油 酸 是 一 種 必 頇 脂 肪 酸, 對 生 殖 系 統 相 當 有 幫 助, 對 於 抗 老 化 也 很 有 功 效, 對 多 發 性 硬 化 症, 關 節 炎, 高 血 壓, 膽 玫 瑰 果 油 Rosehip Oil 固 醇 過 多 等 均 頗 有 助 益 適 用 於 一 般 性 肌 膚 與 老 化 肌 膚, 可 幫 助 肌 膚 柔 軟, 美 白, 防 皺, 對 妊 娠 紋 的 效 果 也 不 錯, 它 同 時 具 有 讓 組 織 再 生 的 功 效, 可 有 效 改 善 疤 痕, 暗 沉, 青 春 痘 等, 適 合 受 損 及 疲 勞 過 度 的 肌 膚, 對 保 持 肌 膚 的 水 份 成 效 很 好, 也 可 預 防 因 日 曬 造 成 的 色 素 沉 澱 玫 瑰 果 油 屬 於 特 殊 用 途 的 治 療 <10%

22 用 油 含 維 生 素 A B1 B2 B6 D E, 不 飽 和 脂 肪 酸 : 亞 麻 油 酸 亞 麻 脂 酸 油 酸 卵 磷 脂 礦 物 質 : 鐵 鋅 磷 鈣 鎂 未 精 製 小 麥 胚 芽 油 含 有 豐 富 的 維 他 命 E, 不 可 或 缺 小 麥 胚 芽 油 Wheat Germ Oil 的 脂 肪 酸 及 Octacosanol 成 分, 具 有 增 加 人 體 精 力 與 耐 力, 增 加 血 液 吸 取 更 多 氧 氣, 也 由 於 其 含 豐 富 的 具 <5% 天 然 抗 氧 化 防 酸 敗 功 能 的 維 他 命 E, 所 以 小 麥 胚 芽 油 常 被 用 來 加 入 其 他 基 底 油 中, 以 延 長 保 存 期 限, 可 使 複 方 精 油 延 長 保 存 期 它 同 時 含 有 脂 肪 酸, 可 以 促 進 皮 膚 的 再 生, 對 乾 裂 的 皮 膚 相 當 滋 潤, 也 有 去 疤 的 效 果, 對 於 乾 性, 黑 敤, 疤 痕,

23 濕 疹, 妊 娠 紋 等 都 有 滋 養 的 功 效 運 動 後, 特 別 適 合 以 小 麥 胚 芽 油 皂 沐 浴, 因 為 它 能 舒 緩 疲 憊 的 肌 肉 對 麵 粉 製 品 過 敏 的 人, 通 常 也 不 適 合 使 用 小 麥 胚 芽 油 皂 小 麥 胚 芽 油 本 身 容 易 氧 化, 開 封 後 最 好 保 存 在 冰 箱 中 又 名 椿 油 苦 茶 油 ; 油 脂 中 不 飽 和 脂 肪 酸 -- 油 酸 佔 80% 以 上, 易 氧 化 的 亞 油 酸 成 分 則 較 橄 欖 油 少, 因 此 為 比 橄 欖 油 耐 用 安 定 的 油 ; 惟 缺 點 山 茶 花 油 Camellia Oil 是 油 酸 比 例 高, 不 易 起 泡 適 合 作 為 洗 髮 皂, 適 合 加 入 白 檀 和 柑 橘 精 油, 使 用 後 感 覺 清 爽 有 彈 性, 且 香 味 清 爽 高 貴 含 有 豐 富 蛋 白 質, 維 他 命 A 與 E, 滋 潤 性 極 佳, 營 養 價 值 和 安 定 都 高, 能 提 升 髮 膚 保 濕 能 力, 滲 透 力 極 佳, 可 形 成 很 薄 一 層 保 護 膜, 能

24 防 護 紫 外 線 與 空 氣 污 濁 大 麻 籽 油 Hempseed Oil 有 美 麗 的 墨 綠 色, 保 濕 效 果 非 常 的 好, 做 出 的 手 工 皂 成 品 細 緻, 但 保 存 期 限 短, 不 適 合 作 基 油, 適 合 作 superfatting 屬 於 軟 性 油 脂 且 沒 什 麼 泡 沫 <30g 可 可 脂 Cocoa Oil 巧 克 力 是 由 可 可 豆 發 酵 烘 烤 製 成, 而 其 中 的 種 子 壓 榨 後, 就 是 白 色 固 體 塊 狀 的 可 可 脂 可 可 脂 會 在 肌 膚 表 面 形 成 保 護 膜, 留 住 水 分, 保 持 肌 膚 濕 潤 ; 但 因 它 的 分 子 結 構 較 大, 不 容 易 被 皮 膚 吸 收, 最 好 搭 配 橄 欖 油 蓖 麻 油 等 較 容 易 被 肌 膚 吸 收 的 滋 潤 油 有 股 香 香 的 巧 克 力 味 <15% 道, 對 皮 膚 很 滋 潤, 能 使 肌 膚 柔 軟 具 有 高 效 能 的 保 濕 柔 膚 作 用, 對 於

25 常 在 乾 冷 的 冷 氣 房 工 作, 或 是 必 頇 冒 著 寒 風 吹 拂 的 冬 天 外 出 的 人, 提 供 良 好 的 保 護, 也 可 以 使 手 工 皂 變 得 比 較 硬 乳 油 木 果 脂 Shea Butter 又 稱 為 雪 亞 脂, 常 溫 下 為 固 體 狀 態, 淡 淡 的 米 黃 色, 除 具 滋 潤 的 特 性 外 亦 有 吸 收 紫 外 線 的 效 果, 是 天 然 的 防 曬 品 ; 油 脂 中 含 有 植 物 固 醇 (Phytosterols) 及 維 生 素 E, 具 有 肌 膚 修 復 抗 炎 及 癒 合 的 功 能, 對 搔 癢 等 肌 膚 發 炎 情 形 具 有 神 奇 的 功 效 含 有 非 常 優 良 的 保 濕 效 果, 還 有 緩 和 及 軟 化 皮 膚 的 功 能, 對 皮 膚 非 常 溫 和, 最 適 合 嬰 兒 及 過 敏 性 皮 膚 的 人 用, 可 以 製 造 較 硬 且 像 Cream 一 樣 泡 沫 的 香 皂, 與 荷 荷 芭 油 一 樣, 最 適 合 Superfatting 20% 夏 威 夷 堅 果 油 因 為 只 有 夏 威 夷 才 有 出 產 這 種 油, 價 格 非 常 昂 貴 且 很 難 買 的 到 手 有

26 Kukui Nut Oil 好 幾 百 年 夏 威 夷 人 都 拿 來 治 療 皮 膚 曬 傷 及 乾 燥 老 人 皮 膚 加 上, 研 究 報 告 指 出 可 以 改 善 青 春 痘, 濕 疹 之 類 的 皮 膚 病, 保 濕 效 果 良 好, 只 需 要 使 用 一 點 就 有 相 當 的 效 果, 屬 於 軟 性 油 脂 且 沒 什 麼 泡 沫 澳 洲 堅 果 油 Macadamia Nut Oil 含 礦 物 質, 蛋 白 質, 多 重 不 保 和 脂 肪 酸, 棕 櫚 烯 酸 ; 黃 色, 主 產 於 澳 洲, 味 較 重 類 似 堅 果, 質 地 厚 而 滋 潤 性 佳, 是 清 爽 的 油 脂 含 有 皮 膚 形 成 油 脂 保 護 層 所 需 的 營 養 素, 特 別 是 它 的 油 性 溫 和 不 刺 激, 延 展 性 良 好, 具 有 油 膩 感 而 滲 透 性 佳, 對 各 種 精 油 的 溶 解 度 高, 保 濕 霜 的 好 材 料, 可 使 肌 膚 柔 軟 而 有 活 力, 保 護 細 胞 膜 及 滋 潤 保 濕, 在 做 身 體 護 膚 乳 液 時 也 可 添 加, 來 增 加 潤 滑 度 與 滋 養 性 使 用 起 來 相 當 方 便, 通 常 以 10% 的 比 例 與 其 他 基 礎 油 調 合 10%~20%

27 使 用 含 20% 以 上 的 棕 櫚 油 酸, 有 助 於 皮 膚 細 胞 再 生 修 復 傷 口 ; 使 用 夏 威 夷 堅 果 油 做 成 的 肥 皂, 顏 色 為 帶 淺 粉 的 乳 白 色, 具 有 堅 果 香 味, 起 泡 力 較 橄 欖 油 好 洗 完 後 感 覺 滋 潤 清 爽 柔 和, 適 合 作 為 洗 臉 或 受 損 洗 髮 皂 ; 只 要 調 配 整 體 油 10~20% 即 可 發 揮 效 果 和 荷 荷 芭 油 一 樣, 它 的 成 分 非 常 類 澳 洲 胡 桃 油 Macadamia Oil 似 皮 膚 的 油 脂, 保 濕 效 果 絕 佳 易 被 皮 膚 吸 收, 對 老 化 或 是 受 損 肌 膚, 有 幫 助 肌 膚 修 復 的 效 果, 價 格 昂 貴 且 很 難 買 的 到 手 是 屬 於 軟 性 油 脂 且 沒 什 麼 泡 沫 是 清 爽 的 油 脂 <6% 含 豐 富 維 他 命 A E 胺 基 酸 蛋 白 米 糠 油 Rice Bran Oil 質 植 物 固 醇 角 鯊 烯 等 不 皂 化 物, 20%~40% 是 必 頇 脂 肪 酸 及 抗 氧 化 營 養 物 質 的 ( 或 <20%) 傑 出 來 源, 而 必 頇 脂 肪 酸 及 抗 氧 化 營 養 物 質 能 提 升 整 體 的 良 好 健 康

28 米 糠 油 能 帄 滑 的 流 動 且 適 度 的 滲 透 到 肌 膚, 不 會 有 沾 手 黏 膩 的 油 質 感 在 手 工 皂 的 應 用 上, 適 當 的 添 加 比 例 為 20%~40%, 可 以 得 到 清 爽 的 使 用 感 洗 完 後 皮 膚 會 有 柔 滑 舒 適 感 起 泡 性 及 抗 硬 水 性 都 不 錯, 適 當 的 搭 配 其 他 脂 肪 酸 可 以 改 善 容 易 糊 化 的 缺 點 是 清 爽 的 油 脂 其 功 效 類 似 小 麥 胚 芽 油, 但 價 格 卻 較 便 宜, 可 達 到 柔 軟 肌 膚 美 白 抑 制 細 胞 老 化, 米 糠 中 的 神 經 胺 糖, 亦 具 有 抑 制 黑 色 素 生 長 的 功 效 對 米 糠 過 敏 者, 不 能 使 用 芒 果 脂 Mango Butter 由 芒 果 萃 取 出 來 的 黃 色 油 脂, 無 任 何 香 味, 保 濕 效 果 強, 可 以 作 出 對 皮 膚 溫 和 及 泡 沫 像 Cream 一 般 的 香 皂, 鹼 化 值 與 Shea Butter 一 樣, 可 以 相 互 代 替 使 用 與 其 他 基 礎 油 約 15% 之 之 內, 或 superfatting 時 以 5% 20%

29 之 內 白 油 Vegetable 就 是 烘 焙 點 心 常 用 的 白 油, 以 大 豆 等 植 物 提 煉 ; 用 來 做 皂 泡 沫 穩 定 <50% Shortening 溫 和, 使 成 品 質 感 更 加 厚 實 及 堅 硬 豬 脂 Lard 豬 脂 屬 於 動 物 性 油 脂, 因 為 便 宜 又 容 易 取 得, 手 工 香 皂 的 歷 史 上 一 直 有 它 的 蹤 跡 豬 脂 可 以 做 出 泡 沫 豐 富 且 白 白 的 皂 但 是 配 方 必 頇 配 合 椰 子 油 和 棕 櫚 油, 以 避 免 成 品 太 <70% 軟 在 冷 水 下 洗 滌 效 果 不 佳 等 缺 點 牛 油 Tallow 動 物 油 Animal Fat 牛 油 做 出 的 皂 很 白, 堅 硬 厚 實, 溫 和 且 泡 沫 穩 定 持 久 如 果 不 是 素 食 者, 動 物 油 其 實 是 製 作 肥 皂 的 優 質 材 料 碘 值 低 是 動 物 油 的 普 遍 特 性, 動 物 油 皂 質 地 硬, 使 用 壽 命 自 然 增 加, 更 是 配 合 其 他 碘 值 高 營 養 成 分 高 油 脂 的 好 搭 檔 ; 價 格 低 也 是 一 項 優 點, 台 灣 以 <70%

30 豬 油 (lard) 西 方 國 家 以 牛 脂 或 羊 脂 (tallow) 取 得 較 易, 雖 然 得 自 己 炸 油, 但 相 對 成 本 降 低 許 多 ; 又 或 是 選 擇 大 賣 場 販 售 炸 好 的 包 裝 動 物 油, 也 很 方 便 豬 油 的 成 分 溫 和, 泡 沫 柔 細 ; 牛 羊 脂 的 皂 化 速 度 快, 泡 沫 持 久, 但 屬 於 敏 感 性 肌 膚 的 過 敏 源 另 外, 從 羊 毛 腺 體 萃 取 的 羊 毛 脂 (lanolin), 與 羊 脂 不 同, 比 較 不 受 素 食 者 反 感, 它 的 滋 潤 度 相 當 高, 從 市 售 綿 羊 油 產 品 眾 多 即 可 窺 見 一 二 ; 但 羊 毛 脂 也 是 過 敏 源 之 一, 用 量 上 最 好 低 於 5%

31 參 生 質 油 介 紹 ( 1 ) 製 作 方 法 主 有 四 種, 分 別 為 : 直 接 混 合 使 用 微 細 乳 化 熱 分 解 和 轉 酯 化 反 應 而 本 實 驗 是 以 轉 酯 化 反 應 法 製 作 生 質 柴 油 轉 酯 化 亦 稱 醇 化, 為 醇 類 與 三 酸 甘 油 酯 之 間 的 化 學 反 應, 遠 裡 是 利 用 醇 類 與 植 物 油 中 的 三 酸 甘 油 酯 反 應, 固 其 反 應 與 酯 類 的 生 成 反 應 相 似, 化 學 反 應 如 下 所 示 圖 2-2 生 產 原 理

32 (2) 生 質 柴 油 特 性 表 表 2-1 生 產 柴 油 的 特 性 特 點 說 明 廢 棄 逸 出 利 點 減 少 PM CO 及 THC 更 換 原 有 設 備 不 需 要 引 擎 調 整 安 全 性 扭 力 煞 車 馬 力 燃 料 比 率 不 需 要 沒 有 危 險 燃 氣 的 爆 炸 與 石 化 柴 油 一 樣 與 石 化 柴 油 一 樣 與 石 化 柴 油 一 樣 BTU/ 加 侖 128,000VS.130,500( 石 化 柴 油 ) 十 六 烷 值 耐 冬 性 潤 滑 性 石 化 柴 油 高,(55VS.45#2 石 化 柴 油 可 用 石 化 柴 油 防 凍 化 劑 比 石 化 柴 油 更 好

33 供 應 每 年 最 低 可 供 應 四 千 萬 加 侖, 大 約 為 全 美 國 市 區 公 車 所 需 20/80 混 合 油 運 輸 與 儲 存 應 用 性 來 源 與 石 化 柴 油 一 樣 立 即 在 美 國 可 生 產 而 且 可 再 生 的 原 料, 諸 如, 植 物 油 牛 酯 及 廢 油 炸 油 製 造 生 產 甲 基 酯 與 肝 油 的 製 造 過 程 熱 能 安 全 保 障 在 美 國 可 生 產 220 億 磅 油 酯 及 牛 酯, 具 有 充 分 的 生 產 能 力 熱 能 帄 衡 產 生 生 質 柴 油 的 單 位 熱 能 最 低 2.5 單 位 的 燃 油 熱 能

34 (3) 生 質 柴 油 製 作 流 程 圖 圖 2-3 生 產 柴 油 製 作 流 程 (4) 生 質 柴 油 製 作 過 程

35 第 一 步 驟 : 回 鍋 油 以 糖 果 襪 過 濾 雜 質 第 二 步 驟 : 氫 氧 化 鈉 溶 於 甲 醇 中 圖 2-4 過 程 圖 一 圖 2-5 過 程 圖 二

36 第 三 步 驟 : 廢 油 倒 入 氫 氧 化 鈉 甲 醇 溶 液 反 應 第 四 步 驟 : 圖 2-6 過 程 圖 三 設 定 六 十 度 C 轉 酯 化 反 應 一 個 小 時 圖 2-7 過 程 圖 四

37 第 五 步 驟 : 將 柴 油 層 取 出 中 和 水 洗 第 六 步 驟 : 成 品 圖 2-8 過 程 圖 五 圖 2-9 過 程 圖 六

38 (5) 生 質 柴 油 之 優 缺 點 表 2-2 生 質 柴 油 之 優 缺 點 優 點 缺 點 a 黑 煙 少 a 啟 動 馬 力 小 b 味 道 好 b 較 耗 油 c 潤 滑 度 好 c 價 格 高 d 儲 存 安 全 肆 直 噴 式 引 擎 分 析 汽 車 的 動 力 來 源 有 許 多 種 ( 汽 油 柴 油 L P G 電 動 及 油 電 混 合 等 ), 以 目 前 的 使 用 狀 況 而 言 仍 是 以 汽 油 及 柴 油 為 燃 料 的 引 擎 為 主 要 的 動 力 主 要 的 原 因 除 了 燃 油 的 能 量 密 度 高 之 外, 另 一 個 原 因 是 這 兩 種 引 擎 已 有 近 百 年 的 使 用 與 發 展 的 歷 史, 工 程 界 對 於 這 兩 種 引 擎 不 但 熟 悉 且 有 多 年 的 研 發 經 驗, 使 得 兩 種 引 擎 便 宜 且 可 靠 而 好 用 但 由 於 石 油 價 格 的 上 漲, 近 年 來 才 有 L P G ( 液 態 天 然 氣 ), 電 動 車 ( 一 般 電 池 或 燃 料 電 池 ), 氫 能 車 乃 至 於 油 電 混 合 車 的 研 發, 雖 然 部 份 的 技 術 已 商

39 品 化, 但 除 了 與 汽 油 引 擎 類 似 的 L P G 引 擎 外 仍 不 普 及 且 價 格 偏 高 柴 油 引 擎 因 為 它 所 產 生 的 高 扭 力 及 較 低 的 運 轉 速 度, 多 半 應 用 於 船 舶 重 型 車 輛 ( 街 道 上 常 見 的 公 車 卡 車 ) 及 大 型 機 具 ( 廠 中 的 堆 高 機 挖 土 機 ) ; 而 汽 油 引 擎 的 輕 巧 及 低 污 染, 運 轉 精 緻 且 適 合 高 速 運 轉, 可 應 用 於 汽 機 車 割 草 機 等 小 型 機 具 及 小 型 螺 旋 槳 飛 機 等, 近 年 來 由 於 柴 油 引 擎 的 改 進 越 來 越 多 因 而 轎 車 及 商 旅 車 採 用 小 排 氣 量 的 柴 油 引 擎 也 愈 來 愈 多, 尤 其 政 府 參 加 W T O 後 的 政 策 改 變 ( 我 國 於 年 1 月 1 日 開 放 柴 油 小 客 車 進 口 ) 使 得 柴 油 車 小 客 車 在 台 灣 市 場 的 佔 有 率 逐 漸 增 加 也 引 起 了 許 多 人 對 柴 油 引 擎 的 興 趣 汽 油 引 擎 四 行 程 之 運 作 原 理 是 先 將 汽 油 經 化 油 器 與 空 氣 混 合 送 入 汽 缸 之 內 ( 進 氣 行 程 ), 接 著 活 塞 開 始 壓 縮 油 氣 ( 壓 縮 行 程 ), 當 壓 縮 行 程 結 束 時, 火 星 塞 點 燃 汽 油 爆 發 產 生 動 力, 最 後 排 氣 門 打 開 將 燃 燒 後 的 廢 氣 排 出, 而 二 行 程 汽 油 引 擎 則 是 將 排 氣 與 進 氣 合 而 為 一 節 省 了 两 個 行 程, 但 也 因 此 增 加 了 空 氣 污 染 柴 油 引 擎 運 作 原 理 與 汽 油 不 同 的 是 柴 油 引 擎 先 將

40 空 氣 吸 入 汽 缸 內 ( 進 氣 行 程 ), 活 塞 再 壓 縮 空 氣 ( 壓 縮 行 程 ), 當 空 氣 被 壓 縮 後 形 成 高 熱, 此 時 將 柴 油 噴 入 即 會 開 始 燃 燒 ( 動 力 行 程 ), 最 後 再 將 燃 燒 後 的 廢 氣 排 出 為 了 不 同 的 目 的, 噴 油 的 方 式 有 許 多 種, 以 常 用 在 小 型 車 的 共 軌 式 噴 射 系 統 為 例, 其 原 理 是 由 高 壓 泵 浦 將 燃 油 加 壓, 輸 送 至 具 有 調 壓 閥 之 共 用 油 軌 中, 油 軌 中 的 燃 油 分 別 由 噴 油 嘴 注 入 各 汽 缸 中 共 軌 式 噴 射 引 擎 由 引 擎 控 制 系 統 ( E C U )

41 來 控 制 高 壓 泵 浦 調 壓 閥 及 噴 油 嘴 等 元 件 之 運 作,E C U 能 依 據 當 時 之 引 擎 負 載 及 轉 速 準 確 地 調 整 噴 油 量, 讓 引 擎 運 轉 順 暢 以 降 低 運 轉 噪 音 及 排 污 量 因 共 軌 式 噴 射 系 統 之 噴 油 泵 浦 體 積 及 重 量 比 傳 統 引 擎 小, 使 得 引 擎 重 量 也 較 輕 柴 油 引 擎 與 汽 油 引 擎 在 機 械 特 性 上 的 差 異 如 表 一

42 表 一 柴 油 引 擎 與 汽 油 引 擎 ( 四 行 程 ) 在 機 械 特 性 上 的 差 異 汽 油 引 擎 柴 油 引 擎 ( 共 軌 式 噴 射 引 擎 ) 燃 油 汽 油 柴 油 進 氣 混 和 氣 純 空 氣 點 火 方 式 火 花 點 火 壓 縮 點 火 壓 縮 比 6 ~ ~ 2 3 負 載 控 制 方 式 控 制 混 合 比 控 制 燃 油 量 空 燃 比 1 3 ~ 以 上 爆 炸 壓 力 5 0 ~ 7 0 b a r 6 0 ~ 9 0 b a r 熱 效 率 2 5 ~ 3 0 % % 燃 料 之 霧 化 利 用 空 氣 流 動 造 成 之 低 壓 或 高 壓 噴 嘴 使 汽 油 霧 化 使 用 高 壓 噴 嘴 使 柴 油 霧 化 最 高 轉 速 r p m 或 以 上 r p m 左 右 廢 氣 溫 度 高 低 引 擎 重 量 輕 重

43 (1) 日 本 野 馬 牌 柴 油 發 電 機 之 簡 介 圖 2-10 日 本 野 馬 牌 柴 油 發 電 機 YANMAR YDG2700E

44 表 2-3 發 電 機 之 基 本 資 料 發 電 機 型 式 雙 機, 旋 轉 磁 場 頻 率 50HZ 最 大 交 流 輸 出 2.2KVA 持 續 交 流 輸 出 2.0KVA 直 流 輸 出 V-A 電 壓 220V 功 率 因 數 100% 相 數 單 相 勵 磁 系 統 自 激 勵 表 2-4 發 動 機 之 基 本 資 料 發 動 機 型 號 L70AE-D ( E ) GY 型 式 垂 直 空 冷 四 沖 程 柴 油 發 動 機 排 量 211( )c.c.(cu. In) 持 續 功 率 輸 出 3.8 / hP / rpm 啟 動 系 統 手 動 或 手 電 集 合 燃 燒 系 統 直 噴 式 調 速 系 統 離 心 式 燃 油 柴 油 (BS-AI 級 或 類 似 級 別 ) 燃 油 箱 容 量 7. 2 ( 1. 9 ) lit ( U. S. gal. ) 滑 油 容 量 0. 8 ( ) lit ( U. S. gal. ) 持 續 遠 續 時 間 ( 油 箱 滿 油 ) 7.0 噪 音 ( 7 m) 79 尺 寸 長 寬 高 590 X X 500 ( 手 啟 動 ) ( X X )mm( in. ) 淨 重 54 ( 119 ) kg ( lbs )

45 ( 2 ) 柴 油 引 擎 之 優 缺 點 整 理 柴 油 引 擎 之 優 點 1 柴 油 便 宜, 運 轉 費 用 便 宜 2 柴 油 閃 火 點 高, 純 放 安 全 3 引 擎 熱 效 率 高 4 燃 料 消 耗 低 5 轉 速 變 化 範 圍 大, 扭 距 小, 容 易 操 作 6 不 會 因 為 混 合 比 太 濃 或 是 太 淡 而 產 生 發 動 不 易 7 排 放 的 廢 汽 含 毒 性 比 汽 油 低 8 汽 缸 直 徑 比 汽 油 引 擎 大, 受 爆 震 限 制 小 9 運 轉 帄 穩, 中 途 不 易 熄 火

46 貳 柴 油 引 擎 之 缺 點 1 冬 天 寒 冷 時 不 易 發 動 2 發 動 引 擎 需 要 較 大 的 力 氣 來 轉 動 啟 動 手 柄 3 易 發 生 狂 車 跟 引 擎 反 轉 現 象 4 體 積 龐 大 笨 重 搬 動 不 易 5 震 動 大, 引 擎 運 轉 聲 音 大, 持 久 操 作 比 較 容 易 疲 憊 6 噴 油 系 統 精 密, 維 修 造 價 費 用 昂 貴 7 引 擎 構 造 必 頇 堅 固 耐 用, 所 以 成 本 高 8 加 速 不 靈 敏, 瞬 間 爆 發 力 較 差 9 調 整 不 良 容 易 產 生 黑 煙, 造 成 空 氣 污 染

47 第 三 章 研 究 規 劃 與 過 程 分 析 一 生 質 柴 油 的 製 程 材 料 : 豬 油 c c 氫 氧 化 鈉 6 g 甲 醇 c c 1. 首 先 氫 氧 化 鈉 溶 入 甲 醇, 用 玻 璃 棒 慢 慢 攪 拌, 直 到 氫 氧 化 納 完 全 溶 解 於 甲 醇, 倒 進 攪 拌 機, 接 下 來 把 c c 的 棕 櫚 油, 也 一 起 倒 入 攪 拌 約 五 分 鐘 2. 另 外 準 備 一 個 鐵 容 器, 把 之 前 步 驟 1. 攪 拌 好 的 溶 液 倒 入, 再 準 備 一 個 電 磁 爐 加 熱 到 六 十 五 度, 趁 溫 差 不 會 很 大 時, 立 刻 拿 到 攪 拌 機 繼 續 攪 拌 約 十 分 鐘 ~ 十 五 分 鐘 3. 溶 液 會 逐 漸 形 成 兩 層, 上 層 為 生 質 柴 油, 下 層 是 甘 油, 取 出 生 質 柴 油 部 份 4. 為 了 使 油 更 清 澈, 接 下 來 進 行 水 洗 動 作 將 殘 留 在 生 質 柴 油 內 之 甘 油 洗 掉, 連 續 水 洗 三 次 5. 接 下 來 將 生 質 柴 油 煮 沸, 以 蒸 發 水 分, 讓 生 質 柴 油 更 加 清 澈

48 以 下 為 各 個 步 驟 之 圖 示 第 一 步 驟 : 氫 氧 化 納 先 融 入 甲 醇 6 公 克 NAOH & 100CC 甲 醇 第 二 步 驟 : 加 油 加 熱 到 六 十 度

49 第 三 步 驟 : 倒 入 氫 氧 化 納 融 入 甲 醇 的 水 第 四 步 驟 : 架 上 旋 轉 機 器

50 第 五 步 驟 : 控 制 在 六 十 度 第 六 步 驟 : 然 後 開 始 做 反 應, 反 應 一 個 小 時 第 七 步 驟 : 架 上 冷 卻 管, 以 免 過 熱 吸 入 甲 醇 的 毒 害

51 第 八 步 驟 : 反 應 完 之 後 第 九 步 驟 : 上 面 是 生 質 柴 油, 下 面 是 甘 油 第 十 步 驟 : 把 生 質 柴 油 漏 出 來

52 第 十 一 步 驟 : 水 洗 第 十 二 步 驟 : 加 入 比 例 1:1 的 油 跟 水 第 十 三 步 驟 : 然 後 攪 拌, 加 熱 到 六 十 度, 半 個 小 時

53 第 十 四 步 驟 : 分 離 油 跟 水 第 十 五 步 驟 : 因 為 分 解 不 完 全, 所 以 利 用 超 音 波 分 離 機 第 十 六 步 驟 : 用 兩 個 等 重 之 瓶 子, 裝 入 失 敗 的 油 跟 水

54 第 十 七 步 驟 : 約 十 分 鐘 之 後, 看 見 油 跟 水 分 離 第 十 八 步 驟 : 抽 上 面 的 油, 來 反 應

55 第 十 九 步 驟 : 倒 入 瓶 子 裡 面 加 熱 第 二 十 步 驟 : 加 熱 到 六 十 度, 反 應 約 一 個 小 時 第 二 十 一 步 驟 : 油 跟 水 分 離 取 上 面 的 油

56 油 的 黏 稠 度 檢 測

57 生 質 柴 油 優 點 : 有 較 好 的 潤 滑 性 能, 使 噴 油 泵 發 動 機 缸 體 和 連 杆 的 磨 損 率 降 低 由 於 含 硫 量 低, 使 得 二 氧 化 硫 和 硫 化 物 的 排 放 量 低, 可 減 少 3 0 % 的 排 放 量, 有 催 化 劑 時 可 減 少 排 放 量 70% 以 上 生 質 柴 油 中 不 含 對 環 境 造 成 污 染 的 芳 香 族 烷 烴, 因 而 廢 氣 對 人 體 損 害 程 序 遠 低 於 礦 物 柴 油 可 減 少 石 油 進 口 量, 以 減 輕 對 進 口 石 油 的 依 賴 降 低 空 氣 污 染 並 避 免 或 減 輕 罹 患 公 眾 疾 病 危 險 可 替 代 石 化 柴 油 的 燃 料 或 燃 料 添 加 劑

58 二 柴 油 發 電 機 維 護 與 測 試 壹 柴 油 發 電 機 圖 3-11 柴 油 發 電 機

59 貳 這 個 地 方, 它 叫 " 噴 油 嘴 " 是 跟 汽 油 引 擎 不 同 地 方 之 一 圖 3-12 噴 油 嘴

60 參 啟 動 開 關

61 圖 3-13 啟 動 開 關 肆 調 整 油 門 及 開 關

62 圖 3-14 調 整 油 門 及 開 關

63 伍 調 整 完 試 拉 啟 動 繩 圖 3-15 調 整 完 試 拉 啟 動 繩

64 陸 調 節 發 電 開 關 圖 3-16 調 節 發 電 開 關

65 圖 2-28 店 家

66 圖 3-29 店 家 招 牌

67 圖 3-31 圖

68 第 四 章 結 論 造 成 溫 室 效 應 的 氣 體 中, 最 主 要 的 是 二 氧 化 碳, 其 次 是 氧 化 亞 氮 甲 烷 和 氟 氯 碳 化 物 及 臭 氧, 這 些 污 染 物 主 要 是 燃 燒 石 化 原 料 ( 例 如 : 煤 石 油 ) 所 產 生 的 發 動 機 燃 燒 排 放 的 廢 氣 攫 住 了 應 散 發 到 太 空 中 的 熱, 使 得 原 來 的 溫 室 效 應 更 加 強 化, 導 致 了 地 球 帄 均 溫 度 的 上 升, 或 所 謂 的 全 球 溫 暖 化 現 象 全 球 溫 度 的 上 升 會 使 得 海 帄 面 升 高 改 變 降 雨 量 及 某 些 地 區 的 氣 候 小 型 柴 油 引 擎 是 台 灣 夜 市 常 見 動 力 來 源, 其 最 大 優 點 是 1 便 宜, 運 轉 費 用 便 宜 2 柴 油 閃 火 點 高, 純 放 安 全 3 引 擎 熱 效 率 高 4 燃 料 消 耗 低 5 轉 速 變 化 範 圍 大, 扭 距 小, 容 易 操 作 6 不 會 因 為 混 合 比 太 濃 或 是 太 淡 而 產 生 發 動 不 易 7 排 放 的 廢 汽 含 毒 性 比 汽 油 低 8 汽 缸 直 徑 比 汽 油 引 擎 大, 受 爆 震 限 制 小 實 驗 結 果 得 知 : 動 植 物 油 直 接 倒 入 引 擎 中 不 易 啟 動, 需 要 預 熱 處 理 後 效 果 才 好 一 些 經 過 轉 換 成 生 質 油 後, 情 況 改 善 很 多, 但 仍 有 比 較 耗 油 的 現 象, 而 且 有 腐 蝕 及 漏 油 現 象, 需 更 換 墊 片 及 調 高 噴 射 壓 力 處 理 後 的 生 質 油 市 很 好 的 清 淨 替 代 能 源