小綠綠出奇蹟,藻類救地球
2014/10/27
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雖然生質能源蓬勃發展,但是在產油效率與土地使用上等問題尚待克服。例如,為了種植產油的作物需要大量的土地,因而擠壓到人類的生活空間,或糧食作物的種植等,因此勢必對人類生活造成重大影響。目前生質能源的新興研究多朝向利用藻類發展,因為藻類可以立體栽培,能夠相對減少大量土地的使用
 
 
 
滿!滿!滿!每當汽油漲價前夕,加油站前總是大排長龍。在後石油時代,我們除了節省能源的使用之外,尋找新能源亦是當今之急。

生質能源可以減少化石能源的使用,更重要的是它的碳排放總量是淨值。因為植物或微生物生長時,可以固定二氧化碳,因此燃燒生質能源的碳排放與生長時的碳固定,讓碳排放總量是淨值。動物脂肪、植物性油脂、廢食用油等原料都可以製作成生質能源,例如生質柴油。

雖然生質能源蓬勃發展,但是在產油效率與土地使用上等問題尚待克服。例如,為了種植產油的作物需要大量的土地,因而擠壓到人類的生活空間,或糧食作物的種植等,因此勢必對人類生活造成重大影響。目前生質能源的新興研究多朝向利用藻類發展,因為藻類可以立體栽培,能夠相對減少大量土地的使用。 

目前而言,藻類被視為是油脂生產的潛力股,研究中發現,在產油性藻類中所蘊含的油脂量相當高(最高可達60%),且生長周期快(約植物的20倍)。筆者認為發展藻類生質能源優勢在於可以減少占用陸地面積,不會與糧食作物爭地。藻類一公頃約可生產16,837公升的油脂,而在植物中以產油著名的棕櫚樹則每公頃只有4752公升,大豆只有922公升,所以藻類的油脂生產效率相當優異。例如,美國NASA的科學家特蘭特(Trent)教授提出奧米加(omega)計畫,將藻類養在長條型的片狀網絡中(有如巨型的海帶),外貌如同蚵棚般漂浮於海中。

養殖藻類時將生活廢水管路與其相連,不需要特地給予養分,藻類會將廢水中多餘的物質吸收並吸收廢水中的CO2,將廢水轉化為乾淨的水排出。培養箱內的藻類因海洋波浪上下起伏,可以獲得充分攪拌,增加生長率。這個方法不但可以兼顧生產與環保,更解決傳統藻類生產池占用陸地的問題,可說是一舉數得的好方法。

另外,史提芬(Stephanie N Hughes)博士做了奧米加計畫追蹤研究,研究發現海藻平台對海洋生物生態(如海獺及海鳥)不會造成顯著性之影響。然而,它也存在著一些限制,例如,惡劣的氣候與海象等動物會影響長條型藻類培養箱的結構安全等。

另一方面,在培養藻類時,如何去了解藻類的生長狀況一直是科學家想要突破的難題,畢竟藻類內的油脂不像蘋果紅了一樣,可以藉由外觀一目了然生長狀況。2014年史提夫(Steve C.C.Shih)博士與團隊製造了新型微流體自動化監測系統,並成功應用於即時監控藻類的生長狀況。利用該微流體偵測設備,可以讓研究人員快速且簡便地找到最適宜的藻類生產種類或條件。

除了在生質能源的運用之外,藻類在健康醫藥上也具有十足的潛力,馬奇(Maki)博士與團隊找到新品種藻類,其中的油脂富含DHA以及EPA,這顯示藻類具有發展潛力成為健康食品或醫藥品。筆者認為,藻類的應用發展是新興科技,它有機會成為新生質能源,也有機會成為健康食品,是後石油時代中的璀璨之星。(本文由科技部補助「健康醫藥新媒體科普傳播實作計畫II 103-2515-S-214-002」執行團隊撰稿)

責任編輯:黃耿祥
審校:黃耿祥

 

標籤: 藻類(19)生質源(11)

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