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海藻燃油

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

海藻是單細胞浮游植物，大氣中的氧有一半都是牠們生產的。早在1950年代，美國加州大學就有學者打海藻的主意，想利用海藻生產甲烷、處理廢水。

1970年代，石油危機激發了利用海藻生產燃油的動機。1978年，美國能源部啟動了「水種計畫」（Aquatic Species Project, ASP），從事以海藻生產燃油的研究。

1996年，計畫結束，一共投資了2,500萬美元；1984年的經費最多，280萬美元。在這期間，研究人員收集的海藻超過3,000種，大部分是在淺海或陸地上鹹水棲境生活的物種。其中300種有開發的潛力，主要是綠藻與矽藻，有一半現在可隨時取得。不過，1998年發表的研究報告，結論是：以海藻生產柴油，成本是以石油生產的兩倍。當然，那是以當時的油價估算的。

ASP計畫結束後，研究重心轉移到以玉米生產生質柴油，現在大家都知道這並不是長久之計。風水輪流轉，現在對海藻的興趣捲土重來了。去年石油業巨人埃克森美孚公司（ExxonMobil）承諾投資6億美元給基因組科學的名人文特（Craig Venter），開發海藻燃油。估計2009～2011年各方投入海藻燃油的資金將達20億美元。今年6月，在德國柏林航空展中，就有噴射機完全以海藻燃油起降。埃克森美孚公司相信，未來他們不用改變設備，就能銷售由海藻生產的燃油。

以海藻生產燃油，比以陸生植物生產燃油效益高。同一面積的土地，海藻產量是陸生植物的10倍，因為海藻浮在水面，不需要製造支持組織。牠們可以不斷生殖，直到養分耗盡。牠們生產可供製造燃油的前驅物，只要簡單的化學步驟就能轉變成柴油，而且其中的硫、氮汙染物少多了，剩下的渣滓還可以當飼料供應家畜及魚類。這是健康的、對環境極為友善的生產燃油方式。

不過，海藻的生理並不是為人類的需求而演化出來的。牠們繁殖與製造燃油前驅物，分屬生命史的不同階段，並不同時。牠們先不斷分裂、繁殖，直到水中的氮養分用盡為止。但牠們會繼續分裂，不惜破壞自己的身體，分解體內的蛋白質以取得氮。牠們在停止分裂之後才開始光合作用，那時牠們體內進行光合作用的胞器有些已經破壞了。

只有矽藻不一樣。牠們以矽製造細胞壁，用光水裡可利用的矽之後，就開始光合作用，不會拚命生殖、傷害身體。

但是以海藻大規模地生產燃油，還有許多技術問題要克服，涉及生產規模、工序、時間等成本。現在美國一年花50億美元補貼玉米生質燃油，有人認為，每年撥25億美元，連續15年，一定可以解決利用海藻生產燃油的技術問題。到時候，全美國所有汽車行駛一年所需的燃油，只需要以10萬平方公里水塘養殖海藻就足以供應了。

資料來源

《科學發展》2010年8月，452期，80 ~ 83頁

石油(11)

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