永續發展議題—生質燃料需求引發糧食危機解決策略的分析
| 葉家棟
【文 / 課程及教學研究中心副研究員 葉家棟】
2011年8月世界銀行（world bank）發表報告指出，全球糧食價格（global food prices）1年飆漲33%直逼歷史最高點，恐危及全球窮人生存。世銀報告指出，與2009年同期相較，全球玉米價格飆漲84%，糖、小麥和黃豆價格漲幅則分別為62%、55%和47%。另外，油價漲45%，肥料價格則漲67%。在過去，糧食價格會因為氣候關係而飆漲，但這次是全球糧食價格飆升，而且不是暫時性的現象。全球的穀物市場到底發生了什麼問題？
穀物的「最終需求量」在於人類或家畜需要攝取量，而買賣的價格則是視這個需求量而定。隨著中國與印度經濟崛起，這個最終需求量突然暴增。因為經濟逐漸發展，人民生活變得富足，好幾億人口要吃食物，導致糧食攝取量瞬間增加。這個外在環境的變化影響甚鉅。但有個更大的變化出現了，那就是「能源的需求」。穀物不只能食用，還可以做為能源。美國國會於2005年8月通過能源政策法（Energy Policy Act of 2005）重要的一項為可再生燃料標準（Renewable Fuels Standard, RFS）要求在汽油總組成中必須加入特定比例的可再生燃料，且每年將會遞增。美國可再生燃料乙醇（ethanol）之需求，將從2006年40億加侖∕年增加至2012年75億加侖∕年，結果導致乙醇原料的玉米需求量大增。
在當前的原油價格下，玉米看似一種廉價的石油替代品的來源。玉米生產出的乙醇為大約每桶112美元，去掉一些相應的稅收減免部分，價格可以降到每桶94美元。而與此相比，汽油的批發價格為每桶132美元。換句話說，即使玉米價格上漲，但是生產乙醇燃料仍有很大的利潤空間，因此市場普遍看好乙醇，這使得乙醇的產量不降反升。
農民希望能夠以高價售出更多玉米，不會在乎玉米是用於食用或能源物料，只要有人出高價，就會賣給出最高價錢的人。這些玉米不論做為糧食或能源物料，都必須付出相對高價才能買到。因此，穀物價格上漲，連帶以玉米為飼料的家畜價格也會跟著上漲。
玉米（可食用植物）作為生質燃料（biofuel）原料會嚴重排擠供應人類與畜牧業的需求量。若能有效的將不可食用植物（包括木柴、農業固體廢棄物）轉化成乙醇，不僅可以解決目前處理這些廢棄物遭遇的問題，還可將這些無用的農業固體廢棄物變成高價值的產品。當生質燃料原料的不可食用植物需求量大增時，玉米的價格勢必會下降，穀物價格最後將回歸原來的水準，並解決糧食價格飆升的問題。
2011年8月29日在丹佛（Denver）舉行的美國化學學會（American Chemical Society）全國會議暨展覽會中，研究作者之一、美國生化學家艾希莉．布朗（Ashli Brown）指出：「貓熊糞便（Panda poop）能幫助解決製造生質燃料的障礙」。布朗希望他們的研究可以實現未來生物燃料的多樣性，減少對外國石油的依賴，同時，能夠讓大家重視對珍稀野生動物的保護。
貓熊喜歡吃竹子，而貓熊消化系統中的細菌可以非常有效地將植物纖維素分解成營養物質。布朗指出，貓熊糞便中的微生物也能分解草、玉米梗及木屑中的木質纖維素（lingocellulose），如果這種技術可大規模應用，就能以不可食用的植物及植物廢料製造生質燃料，而不必動用可食用的玉米、穀物，而且更有節能效率。
布朗及其研究團對以一年的時間在美國田納西州孟菲斯動物園（Memphis Zoo）蒐集並分析貓熊的糞便，結果發現其中含有數種細菌（bacteria），與白蟻（termite）腸道中協助消化分解木材的細菌相類似；在貓熊體內，這些細菌可能有助於消化木質纖維素。
布朗指出，貓熊糞便中的細菌的在一定條件下可以將95％的植物生物質（plant biomass）轉變為簡單醣類（Simple sugars），這種細菌活性非常強，可以加速生質燃料的製程，不需要使用目前生產生質燃料的高溫高壓高酸性條件。