古生物微藻，減碳能力比綠樹高20 倍

2012/08/07 |

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文／羅智華

藻類也能用來發展綠色能源嗎？成功大學化工系特聘教授張嘉修結合成大生物科技中心、化學系、交通大學、高雄海洋科大組成跨領域團隊投入「微藻科技」研究，成功研發出直接吸收工業廢氣中二氧化碳的微藻養殖系統，發展潛力不但可觀，更申請多項專利，未來將可作為綠色生質能源「生力軍」。

歐美這幾年加緊腳步投入大豆、玉米等生質能源研發，以開發替代能源。而國際之所以如此積極的關係正是因為能源枯竭情況日益嚴重。從每天出門搭乘的大眾交通工具，到我們穿的衣服、甚至每天洗澡少不了的天然氣，在普羅大眾日常生活中，食衣住行幾乎已跟石化燃料息息相關，尤其工業革命之後，人類對石油、天然氣的依賴更與日俱增。但，再普及的能源也終有枯竭的一天，能源專家就預估，如果我們消耗能源的速度不變，三十年後，世界上許多大型油田就將面臨原油枯竭窘況。

除了能源危機引發國際關注外，更令環保團體擔心的是二氧化碳帶來的溫室效應與全球暖化，聯合國政府間氣候變遷小組（簡稱IPCC）也對此提出警告，20 世紀地表均溫已比過去增加0.6 度，若人類不趕緊防患於未然，暖化情況將有增無減，屆時冰山融化速度將愈來愈快，低窪國家民眾更可能成為第一波「氣候難民」。有鑑於此，成大團隊才會嘗試用微藻來發展生質能源，希望能為環保助上一臂之力。

「微藻是地球上最古老的生物之一，甚至比三葉蟲出現得還早」張嘉修表示，微藻屬於水生單細胞藻類，能有效率利用光能進行光合作用，早在三十五億年前就已出現在地球上，因此又有「古生物」的稱號。

除了生存年代久遠，最讓科學家吃驚的是它們的減碳能力，由於微藻須靠著光合作用才能存活下去，而二氧化碳更是微藻進行光合作用時最重要的要素之一，因此微藻邊行使光合作用時就能邊發揮降低二氧化碳的效果。根據統計，若要產生1 Kg的微藻，過程中得吸收1.6至2.0 Kg的二氧化碳，吸碳效率比一般陸地上的綠色植物要高出二十倍以上，可謂是生物界中的「減碳高手」。

張嘉修表示，正因微藻減碳成效不容小覷，也讓團隊發想出可利用工業廢氣排放的二氧化碳來培養微藻，藉此達一舉兩得功效。於是團隊與中鋼公司進行產學合作，在中鋼建置一套微藻養殖系統，利用中鋼所排放的高爐煙道氣來進行微藻養殖，並將所生產的微藻作為原料，藉此建立微藻生質柴油生產與技術平台，開發出微藻減碳與生質能源的生產技術。

養殖微藻需陽光30~37°最佳

張嘉修表示，相較於生質能源，一般人熟知的太陽能、風力、水力等再生能源，雖然也很環保，但卻容易受到陰天、風力不足等氣候影響，而反觀生質能源則具有受天氣影響較小的優勢，還能運用稻稈或有機廢水、玉米大豆等多元物質來開發生質能源。不只如此，生質能源還可透過多種形式產出，以「生質氫氣」為例來說，就可直接經由液化或儲氫材料來進行貯存，亦可透過燃料電池來轉化成電力，讓使用上更方便。

「南台灣的豔陽天很適合用來作為微藻的培養環境，」張嘉修表示，微藻喜歡生長在攝氏30度至37度的溫度環境中，經過團隊的深入研究後，更進一步培植後出可耐40度高溫的微藻，正好適合一年日照時數可達兩千小時以上的南台灣氣候，可說是「天時」與「地利」集一身，再加上「科技之力」，正好提供養殖微藻的最佳環境。

除了具降低二氧化碳的功能外，團隊表示，微藻更富含油脂、碳水化合物、蛋白質等許多高經濟價值的物質，可將這些物質轉化成生質燃料，從中製造出生質柴油與生質酒精等，還能攝取微藻的營養成分與綠藻萃出物，開發成健康食品與水產養殖飼料、化妝保養品等，讓微藻發揮一物多用的效果。

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