一、前言

英國政府在2021年發布的《淨零戰略》 (The Net Zero Strategy) 中，製定了減少所有部門溫室氣體排放的路線圖，期至2050年實現完全的零碳經濟。各部門將採取的行動包含：加速低碳技術的轉型、減少化石燃料、增加氫等低碳燃料的使用、提高能源和資源效率，改變碳封存和潔淨能源生產的土地使用等。

「生物質 (biomass)」 在此目標中發揮著不可或缺的作用，其對於發展低碳電力、氫能、碳捕獲和生物能源方面扮演著關鍵的角色。在該政策聲明中，闡述了英國生物質原料來源、使用範疇、以及政府在未來短期（2020年代）、中期（至2035年）和長期（至2050年）使用生物質應遵循的優先準則。

二、生物質原料來源

生物質可用於能源生產和化學品等各種應用，原料需經適當地轉化過程，才得以使用。基本的生物質轉化路徑有兩條，即熱化學與生物化學轉化路徑。熱化學轉化路徑包括燃燒、氣化、焦化、熱裂解和水熱液化等過程；生物化學轉化路徑則包括厭氧消化與發酵過程。原料的可用性、產量、品質、最終產物與環境問題等，是決定合適地生物質轉化技術的重要因素，下圖顯示生物質原料在經濟活動中進行轉化和使用之路徑。

英國生物質原料來源大致如下：

1. 生物廢棄物和殘渣：
英國大部分生物質來自於生物廢棄物和殘渣，廢棄物包括填埋氣、污水氣、市政固體廢棄物和農業及食品廢棄物等有機部分資源。殘渣指的是農作物種植、林業或工業加工產生的材料，如低價值紙漿木、鋸木廢料和脫粒後產生的農業殘渣等，以及與畜牧業、水產養殖和漁業相關的工業和加工廢料等。這些生物質可以用於能源或非能源用途。

2. 糧食作物：
糧食及飼料作物被用於生物能源，包括生產生物乙醇和生物甲烷。傳統的生物能源轉換技術是針對食品和飼料作物而設計的，例如小麥、玉米、甜菜用於生產生物乙醇，玉米和牧草用於生產生物甲烷。在2019年，英國約有96,000公頃的農地專門用於生產生物能源作物，占英國可耕地面積之1.6%。其中，有 20% 用於生產英國公路運輸的生物燃料；80% 則用於生產供熱和發電的原料。

3. 多年生能源作物：
目前英國僅約10,000公頃土地種植多年生能源作物，主要用於供熱和發電。由於目前缺乏商業規模的加工能力將這些資源轉化為燃料，目前在英國的面積相當有限；然而，在氣候變遷委員會 (Climate Change Committee, CCC) 的第 6 次碳預算報告中，強調了多年生能源作物和短輪伐期林業 (Short Rotation Forestry, SRF) 之碳匯及生態效益，建議英國將額外 708,000 公頃的土地用於此。

4. 森林產品：
政府未來將確定英國可供長期用於生物經濟之森林產品數量。在2021 年 5 月發布的英格蘭樹木行動計畫 (England Tree Action Plan, ETAP)中，設定至本世紀林地覆蓋率至少達到 12% 的目標，以此支持生物多樣性和其他的環境效益，及提供木材之永續性來源，促進綠色經濟。

5. 海洋與其他新型原料：
以藻類、海藻和海帶等海洋原料作為生物質原料，可用於生產液體生物燃料、化學品、高價值產品和生物能源等，例如海藻已被用於材料和化學品領域。另一方面，大麻等作物用於絕緣材料等產品有巨大的潛力，有助於建築行業脫碳。英國商業能源與工業策略部 (Department for Business, Energy & Industrial Strategy, BEIS)正在為包含海藻、微藻、大麻、石南花和蕨類等 5 個項目生物質原料提供資金，推動生物原料創新計畫。

三、生物質於各部門之用途

英國自2012年《生物能源戰略》(UK Bioenergy Strategy)發表以來，生物質在脫碳努力中扮演了重要的角色，主要是在發電、供暖和運輸部門，受到政府激勵措施的支持。下圖提供了政府在未來短期（2020年代）、中期（至2035年）和長期（至2050年）中使用生物質應遵循之優先準則。

1. 電力部門
英國內之生物質發電已大大減少化石燃料的使用。2020年國內可再生能源總發電量中約有12.6%來自生物質。英國政府透過各種措施來鼓勵利用生物質發電。例如Renewables Obligations (RO), Contracts for Difference (CfD), Feed in Tariff (FIT), and Smart Export Guarantee (SEG)等，皆允許從生物質發電。2020年，共有39.3 TWh的生物能源發電來自這些計畫之支持。

2. 交通部門
自2008年以來，英國一直透過《可再生運輸燃料義務計畫》 (Renewable Transport Fuel Obligation, RTFO)來推廣在交通運輸業中使用低碳燃料。使用低碳燃料對於減少運輸業的碳排放至關重要，可節省其高達三分之一的碳排放。2019年，生物燃料占英國運輸業總燃料使用量的5.1％。未來，主要會在航空業中使用由生物質燃料，並使用碳捕獲和儲存技術以確保淨零排放。

3. 工業部門

(1) 生物質於能源用途
英國政府透過《產業減碳戰略》(Industrial Decarbonisation Strategy, IDS)和《淨零戰略》 (The Net Zero Strategy) 制定了工業部門的減碳目標。淨零戰略之目標是到2035年將工業排放量與2019年相比降低63％至76％，至2030年取代至少20 TWh、到2035年取代約50 TWh的化石燃料使用量，與IDS中至 2035 年工業排放量需要減少約三分之二的目標相符合。

(2)生物質於化學品、材料、建築領域之用途
目前，生物質在幾個行業中得到應用，如水泥、化學品、食品和飲料、紙張等。英國於2018年發佈《生物經濟戰略》(The Bioeconomy Strategy)，描述了如何利用天然和可再生資源，如植物和其他生物材料，來解決食品、化學品、健康和環境等領域的問題。其中提出了幾種創新技術，包括尋找製造重要化學品的新方法、從生物材料中創造新的材料、生產對所有人健康且價格合理的食物、並提高農業和林業的永續性等。

4. 製氫
英國政府目標是在2030年之前擁有5GW的低碳氫生產能力，並在2025年之前擁有1GW的生產能力。因此，需要在2035年之前加快氫生產能力達到7-20GW以滿足需求，到2050年，氫能可能占英國最終能源消耗的20-35%。

低碳氫氣可以透過不同的方式製造，其中一種方式可以通過生物質氣化和從厭氧消化形成生物甲烷等過程來實現。並透過加入CCS基礎設施，可以在生產氫氣的同時捕捉碳排放。雖然這些過程仍處於初級階段，但它們有著巨大潛力，並在2030年氫氣生產中扮演重要角色。預估生物質氣化搭配CCS可在2050年提供高達20％之總氫氣產量。

5. 生物能源碳捕獲與儲存 (BECCS)
生物能源碳捕獲與儲存 (Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS) 為一種技術，使用生物質發電，捕獲過程中產生的二氧化碳並存儲於地下。將BECCS應用於水泥、玻璃和紙張等工業中，可以特別有效地減少排放。BECCS被視為英國減少碳排放的潛在方法之一，政府目標是探索BECCS如何能幫助減排，以及如何在生物質策略中實施此項技術。

四、結語

生物質的使用為廣泛低碳轉型的一部分，涉及對人們生活方式、工作習慣及對待環境的方法的改變。英國政府後續的重點研究與創新需求包含確保永續生物質供應、創新的BECCS技術、以及應用於非能源部門生產可再生化學品及材料等。未來將制訂充分利用生物質以達淨零排放之相關政策，並發布更進一步之戰略。