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綠藻變原油?微藻生質燃料的新技術!

2014/01/15 | | 標籤:

hirescrude_2大家都知道,我們目前使用的石化原油是由數千萬年前的生物或藻類死亡後沈積在海底,經過地層變化產生的高溫高壓反應後,才會得到珍貴的原油,也因為轉化條件過於嚴苛,我們將石化原油歸類為不可再生能源。然而最近科學家發展了新的技術,能將海藻變成原油的時間從數千萬年濃縮至一個小時,若能取得足夠的生物質進行轉化,將有可能取代石化原油。

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由左至右:藻泥,經轉化後的生質原油,生質原油精製之汽油
(圖片來源:PNNL)

位於美國的西北太平洋國家研究室在2013年年底宣佈他們開發了新的微藻轉化方法:熱水解液化,透過模仿石化原油的生產方式,將微藻生物質置於密閉反應器中並提供高溫高壓,僅需一個小時的時間即可產生出與原油極為類似的生質原油。生質原油經過提煉,可以用於航空油、汽油或是柴油。而這個反應除了生質原油之外,還會產生水、天然氣以及營養鹽。天然氣也可以用於產生能源,水跟營養鹽則可用於培養微藻以產生更多的微藻生物質。

生質能源趨勢之前有許多篇幅介紹過微藻生質能源,微藻指的是能行光合作用的單細胞藻類,因為生長快速、富含油脂,是近幾年來備受矚目的生質能源作物。然而之前的研究,大多數著重於如何培養高含油量的微藻並萃取製作生質柴油。其中遇到許多瓶頸,最大的困難就是如何低成本的培養含油量高的藻種以及降低萃取油脂的成本。此項新技術將可避開此兩點技術瓶頸,熱水解液化可使用較低品質的微藻,並且無須經過萃取直接將微藻轉化成原油。除了西北太平洋國家實驗室之外,美國部分藻類生質能源公司如Algenol也開始小規模微藻熱水解試驗。毫無疑問,微藻熱水解轉化是藻類生質能源目前受到高度重視的技術。

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NASA的海上微藻養殖OMEGA系統

台灣陽光充足,氣候上相當適合發展微藻養殖,實際上台灣的微藻產量在國際上排名前三。然而受限於土地價格昂貴,微藻生物質只能用於健康食品與化妝品等高價產品來回收成本。若要在台灣發展藻類生質能源,最大的可能就是利用周圍沿海,發展海上養殖技術。例如NASA正在開發的OMEGA系統,正是以海上微藻養殖為基礎,結合廢水處理、其他替代能源技術甚至是水產養殖來提高整個系統的價值。計劃主持人Jonathan Trent在TED有一場相當精彩的演講。有興趣的讀者可以觀看TED上的影片。筆者相信在未來十年裡,各種替代能源的用量會大幅增加,而微藻生質能源也將會是未來加油站裡會被看見的選項之一。

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關於作者

三個大學同學在畢業後各自步上不同的旅程,卻對於生質能源有著相同的興趣與期待,因此希望藉由寫作整理所知所學,並與全世界分享與討論。

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