【專題探索】分析台灣第一代生質酒精能源作物水足跡
陳敬翔 (2012/12/10) 《台經月刊第35卷第12期》
氣候變遷與極端氣候的頻率加劇，使得愈來愈多國家面臨水資源短缺，此將造成健康、糧食、能源產業和生態環境的永續性等重大影響。根據聯合國環境規劃署2008年的報告指出（注1），地球上約有14億立方公里的水，淨水約占全球水資源3%，其中2.5%在兩極；人類可用水僅占0.5%，其中70%為灌溉用水，22%為工業用水，8%為家庭用水。
永續經營理念造就生質能源的崛起，利用生質物製成之生質燃料，添加固定比例至柴油或汽油，逐步替代化石燃料以達減碳之目的。但是在有限的水資源下，以作物或穀物為原料之生質能源，是否同時能滿足糧食與能源需求，未來將成為生質能源發展之另一關鍵課題，因此，能源作物水足跡的探討也就由此而生。一般而言，產品水足跡(Water footprint)是指任一產品或服務，從生產至製程中所需消耗之水量總和。
未來若希望推動酒精汽油，減少倚靠能源進口，則需有能力自產酒精。台灣休耕地約21萬公頃，其中雙期連休有60,000公頃，如何妥善利用水資源較缺乏之休耕地轉種植能源作物，將是台灣能否發展自產自用生質酒精之關鍵因素之一。因此，本文將分別介紹台灣水資源概況、水足跡的緣起與估算方式，最後提出台灣本土生質酒精料源之水足跡。
台灣水資源概況
台灣平均每年可降下2,467多公釐的雨量，為全球平均973公釐的2.6倍，但卻為全球缺水排名第18名，其原因為：(1)地形限制，地形陡峭且山脈為南北向，使得東西向的河川坡陡迅速流入大海，增加水資源保存的難度；(2)水土保持不佳，使得地表逕流增加，而形成「遇雨變成澇，不雨變成旱」的情形；(3)降雨季節分布不均，豐水期和枯水期雨量差距過大，長達六個月的枯水期增加水庫營運的風險。
根據經濟部水利署（注2）估計，11~4月枯水期和5~10月豐水期的雨量比，北部地區約為4：6，中部地區為2：8，農業重鎮的南部地區則為1：9。此外，根據2011年度農業統計年報，中南部稻米產量約占全台的70%，玉米產量約占90%，甘藷產量約占85%，甘蔗產量約占98%。如此大比重的農業產量，卻來自降雨分布最不均的中南部，更突顯水資源分配的重要性。此外，汙染更使得水資源的使用捉襟見肘，據2007年水利署的統計資料，未經汙染的河川約占60%，輕度汙染占15%，中度與重度汙染分別占19%與6%，經汙染的河川即不能有效利用。因此，可以藉由作物水足跡的計算，可將水資源妥善分配，降低可能的汙染產生。
水足跡
（一）水足跡緣起
水足跡概念最早源自於虛擬水(Virtual Water)的概念，Allan(1997)提出總需水量應包含糧食生產、工業與工商產品及家戶用水，並透過國家間產品貿易，其交易背後所隱含之水資源的流動即為虛擬水。水資源缺乏的國家以貿易方式，減低水資源壓力，並且以虛擬水作為評定未來國家政策依據。然而，Hoekstra and Hung於2002年將虛擬水的概念衍生成水足跡，其定義為任一產品或服務從生產至製程中所需之水量總和。水足跡可作為一種綜合性的指標，用以衡量水資源分配，評估對環境、社會與經濟之影響。雖然目前水足跡並無一致計算標準，但國際廠商多以水足跡網路(Water Footprint Network, WFN)的水足跡手冊(Water Footprint Assessment Manual, 2011)作為估算標準。
農作物水足跡可區分成三個部分：藍色、綠色與灰色水足跡，其中藍色水足跡為地下水與地表水總消耗量；綠色水足跡為生長期間蘊藏在土壤中雨水，藉由作物的蒸散與氣候蒸發而消耗的總水量，也就是蒸發散量(Evapotranspiration)；灰色水足跡為淨化汙水（因施肥而汙染水資源）所需水量（圖1）。雖然灰色水足跡並非實際消耗用水，但汙染淨水將不利於環境永續性、大眾健康以及加劇水資源競爭(Pimental et al., 197, 2004; UNEP GEMS/Water Programme, 2008)。水足跡提供一個作為評估消費者和生產者消耗水及汙染水的指標，但無法據此評斷水資源消耗與汙染對環境的影響，而是提供人們如何分配水資源的資訊。
生質酒精、水足跡分析、能源作物、甘蔗種植、玉米耗水量、綠色能源、永續農業、氣候變遷、休耕地利用、農業水資源管理
分享：
