
潘崇良|臺灣海洋大學食品科學系
生質能源的發展
就臺灣地區而言,除了在陸地上可就已有的農業與發酵技術,在海洋經濟水域中養殖各種藻類,做為生質柴油、生質乙醇、生質氫氣等的生質能源產業的原料,應是確保未來長遠經濟發展的可行策略。目前藻類可再生生質能源尚屬發展的起始階段,若政府與企業界能早日投入與支持已略有基礎的研發工作,必可在藻類生質能源產業領域,建立具有領先全球生產技術的重要地位。
國際的研發概況
目前以公司型態進行研發與量產的海藻生質能源產業,多根基於以前多年的藻類油脂的生產研發成果,特別是許多高產油量的海洋微藻。因此對於以藻類多醣做為發酵基質,多思考先經多種多醣水解酵素降解為微生物可代謝利用的簡單醣類,再用可以代謝利用這些簡單醣類的酵母菌和細菌,生產乙醇、氫氣等綠色生質能源。
生質乙醇產量
比較藻類與陸生植物生長速率時,就可展現前者做為未來生質能源基礎材料的優勢。海藻主要組成中的纖維素與海藻多醣,理論上都可以利用多種不同的水解酵素,降解為微生物可以利用於發酵生產乙醇的基礎物質。由於每公頃海洋面積每年可產 750 噸(乾重 50 噸)的海藻,每公噸乾燥海藻可產生 320 公升乙醇,因此每年每公頃海洋面積可生產 16,000 公升生質乙醇。
國外發展案例
臺灣水產試驗研究所東港生技研究中心研究員蘇惠美博士在《科學發展》第 433 期的報導中,述及北歐的丹麥採用近岸海水中快速生長的石蓴(屬於大型藻中的綠藻)做為海藻乙醇的生產原料,而且在 2007 至 2011 年的生質能源計畫中,預定丹麥海域的年產量可以達到 10 萬噸,未來應該有更大的生質乙醇發展機會。
日本國內的「太陽神與海神計畫」規劃在日本海沿岸養殖 1 萬平方公里(100 萬公頃)的馬尾藻,預計每年可以用所產馬尾藻的海藻多醣產出 2,000 萬公秉(每公秉相當於 1,000 公升)生質乙醇。另外也提到東京海洋大學的 Notoya 教授告知,已分別完成自石蓴多醣產製乙醇,以及尋獲可降解馬尾藻所產岩藻聚醣的水解酵素。Notoya 教授還開發針對馬尾藻所產的另一種藻類多醣褐藻酸的分解技術,這部分的未來研究方向,是以降解所得的簡單醣類產物生產氫氣。
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