肥料與能源 化學二字可怕還是人工製造可怕-肥料與能源 台肥基隆廠/簡道南 一、肥料的重要性 全世界人口數不斷成長,並導致糧食、飼料和植物纖維的需求相對增加。糧食和植物纖維的生產需要土地和肥料。全世界可耕地面積早已開發殆盡,而隨著工業發展需求又不斷的瓜分農地用於發展都市和工業區,因此可耕地反而有日漸減少的趨勢。 為應付人口增長對食衣的需求,就需要配合增產肥料,因為肥料是作物的食物,唯有供應作物生長所需的各種肥料,才能提升單位土地面積的農作物產量,因此以最經濟有效的方法生產肥料和運送肥料到農民手上就顯的相當重要。 二、肥料的製造與能源耗用(Energy consumption)的關係 在本文中所稱的能源只指當做肥料生產原料的石油物質和製造肥料所需的電力、熱和蒸汽等由石油物質轉化的能源。 肥料可分為有機肥料和無機肥料。無機肥料又稱化學肥料,因為這些肥料不是由化學合成法製成,就是來自天然的礦物質。化學肥料是肥料中的最大宗物質,可 以依作物需要吸收的量分成三要素肥料,包括氮肥、磷肥和鉀肥;次量要素肥料,包括鎂肥和鈣肥;微量要素肥料,包括鐵、銅、錳、鋅、鉬、硼等化學結構簡單的 鹽類。本文中僅探討氮肥、磷肥和鉀肥的製造生產與能源耗用的關係,因為其用量最大,必須由化學肥料工廠大量生產和供應,才有可能滿足農民施肥的需要量,有 機肥料的氮、磷、鉀含量和總供應量確實無法承擔這個任務,只能扮演輔助性的角色。以下分別解析化學氮肥、磷肥和鉀肥的製造與耗用能源的關係。 氮肥 天然產的氮肥只有智利硝石NaNO3,只佔氮肥供應量的很小部分,絕大部分的氮肥都是化學合成的,例如常用的尿素NH2-CO-NH2、硫酸銨(NH4)2SO4和氯化銨NH4Cl,而這三種氮肥的基本原料都是來自液氨NH3。 硫酸銨是適合水田作物使用的氮肥,也可用於旱田作物;硝酸鈣是適合旱田作物的肥料,應該避免在多雨季節和水田使用;尿素顆粒圓滑、粒度整齊、顏色白中透亮,水田或旱田都適合使用,是農民最喜歡的氮肥。 現在的液氨都是由天然氣(Nature gas,CH4為其主要成分)轉化而成,所以其生產需要石油物質當做原料,製程所需的電力、熱和蒸氣也需要由石油物質當作燃料。一般而言,液氨產業是相當耗能源的產業,而尿素則是用液氨當原料,再經高溫高壓的複雜化學反應才能生成,並經脫水、製...