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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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NIR快篩技術為車用油品把關

魏茂國

無論是各種食品或日用品,近年來「安全」的問題皆受到社會大眾的廣泛關注;而針對車用油品,經濟部能源局早自2000年起就與工研院合作,並於2004年開始採用「近紅外線光譜儀快篩技術」,把關由加油站所販售的汽、柴油產品,維護民眾用油品質。

以目前國內提供公路運輸所使用的油品,每年汽油就需要近1,000萬公秉,柴油也有約450萬公秉;如何確保這些油品的品質及用油安全,進而維持車輛的效能及運作,就成為許多民眾相當關心的議題。尤其是2001年立法通過並公布實施的石油管理法,更已明訂市售油品必須符合國家標準,主管機關亦有權責查核檢驗,以保障民眾權益。

為因應法令規範及市場需求,2000年時經濟部能源局就已透過「油品品質檢驗中心規劃及管理」計畫,委由工研院成立「油品品質檢驗中心」,同時投入相關技術研發,進而在2003年建立移動式的「近紅外線光譜儀快篩技術」,且經財團法人全國認證基金會(Taiwan Accreditation Foundation; TAF)認證通過,並於2004年正式推動、前往各地加油站進行檢驗,成為國內查驗市售油品的重要管道,亦已於臺灣、澳洲、韓國、中國大陸等地取得專利。

快速掌控車用油品品質

近紅外線光譜儀(Near-Infrared; NIR)快篩技術是利用化學物質具有的特性,因汽柴油成分組成不同會呈現出不同的光譜分布;經由工研院的技術研發,整合資料庫及分析系統之後,打造出可搭載設備的油品檢驗車,並前往各地加油站實施抽驗。這就有如是將傳統於實驗室內採行的標準檢驗方式搬上車,主要檢測設備也縮減為僅一部NIR光譜儀,及檢驗柴油之硫含量所使用的X-Ray硫分析儀。

而當油品檢驗車到達隨機抽測的加油站後,負責抽驗的人員就會於現場取樣油品,並送入NIR光譜儀分析,只需要短短1分鐘就可以快速獲得光譜資料並進行資料庫比對,柴油的硫含量分析也僅需5分鐘。如檢驗項目的數據皆符合國家標準,就可以結束分析並出具報告;若檢測結果顯示任一項目異常,則會進行正式採樣,並貼上標籤、封條後,請加油站人員簽名確認並照相留存,再送回實驗室以標準方法檢驗加以確認。

工研院材料與化工研究所資深研究員朱漢文表示,目前近紅外線光譜儀快篩技術的檢驗,是以對人體、車輛、環境等影響較大的項目為主,汽、柴油各有6項;同時自2014年起,這些油品的檢測項目更將分別增為7項,包括新增汽油的「烯烴含量」及柴油的「冷濾點」。更重要的是,就這項技術實施以來,皆會於NIR篩檢為正常的油品當中,每年再抽出200~300件帶回實驗室以傳統標準檢驗方式加以確認,近10年來所取樣攜回實驗室經確認全數皆符合國家標準,顯示近紅外線光譜儀快篩技術的準確性相當高。

NIR檢驗準確度高、成本低

以傳統的油品檢驗方式,是需要先至各加油站採樣油品,再帶回實驗室中依國家標準測試;以全規範的檢測項目而言,汽油有16項,柴油更多達18項,因此完全檢驗油品品質不僅耗費時間與人力,且成本相當高。以1987年開放加油站民營之後,至今國內已有2,500餘座加油站,若仍以傳統檢測油品的方式,每年僅能進行檢驗約400站次,一個加油站平均1年檢驗不到1次。

當檢測頻率不足時,對於能否真正掌控油品品質也就會產生疑慮;再者,如果經傳統檢驗後確實發現油品問題,也會因為檢驗時程過長,造成問題油品多已流出市面,影響民眾用油安全。經濟部能源局石油及瓦斯組組長曾佩如也強調,「近紅外線光譜儀快篩技術」的優點就在於速度快、省成本;以2013年為例,就利用此技術完成了超過8,000站次的油品檢驗,等於每個加油站得受測3~4次,若這些檢測全改由實驗室以傳統方式進行,估計約需2.5億元的檢測經費。

再以2014年新增汽、柴油的2個檢驗項目為例,使用「近紅外線光譜儀快篩技術」後,則大幅節省約1億元的檢驗成本。此外自2008年起,這項「近紅外線光譜儀快篩技術」也已移轉至經濟部標準檢驗局,經由該局於全臺6個分局設置的油品檢驗車,即可就近前往在地加油站實施查驗,並結合工研院擴大檢驗速度與範圍;除了可加強查驗力道,更能有效杜絕不法油品、提升油品品質,達到保障合法業者與民眾權益的目的。

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