遍生於溪畔岩石的褐藻,是許多釣客們腳下「滑溜溜」的回憶,蒙大拿州立大學的微生物學家卻發現,這些不起眼的褐藻含有油脂,可提煉成生質燃料。

藻類煉油 20年前乏人問津

在1980年前後,美國曾有一批科學家致力研究如何將藻類油脂轉為生質柴油,蒙大拿州立大學的庫克塞教授(Keith Cooksey)正是其中一位。

從1978年到1995年間,美國能源部曾資助國家再生性能源實驗室(NREL)進行一項研究計畫,探查以藻類作為燃料與減少二氧化碳的可能性。有12個大學加入研究行列,共調查了3千多種藻類。

當時,庫克塞教授致力從溫泉水中尋找耐熱的藻類,他的實驗室完成了數項研究,並發表於科學期刊,但隨著經費枯竭,研究只能改弦易轍。庫克塞教授說,「傳聞是有石油業大頭介入,讓計畫結束以避免競爭。」

但是現在就連石油巨人都無法抗拒藻類的魅力。

雪夫龍企業去年十月宣佈與NREL合作,雙方同意共同研發以藻類製造液態燃料的技術。

雪夫龍與NREL的科學家將聯手找尋適當的藻類品種,並培育、量產成為飛機燃料等運輸用油。計畫初期資金將由美國雪夫龍公司的科技事業部門提供。

NREL主任亞畢蘇(Dan Arvizu)表示,「NREL為能源部執行水生物種計畫已將近有20年,研究從藻類油脂有效生產燃料的方法,正需要我們獨到的見解。我們的科學家有最先進的工具與經驗,能針對特定品種的藻類,快速增加數量與生產力。」

他也提到,「雪夫龍是我們理想的研究夥伴,他們擁有技術和知識,能從藻類油脂提煉出成本合理的燃料,再供應給消費者。

藻油作生質燃料 前景看俏

大多數能源相關單位在一年前都尚未意識到藻類蘊含的潛力。但最近幾個月,庫克塞教授不斷接到電話或電郵,除了來自研究人員,還有許多人從網路或期刊引用聽聞他的藻類研究。他被公司聘請為顧問,也受邀出席研討會議。

已經72歲的庫克塞教授說,「這種感覺還蠻奇怪的。竟然有人會對自己20年前做過的事侃侃而談,這跟科學界的習慣很不一樣。」

庫克塞表示,他的實驗室在80年代就找出增加藻類油脂產量的方法。為了更方便篩選不同油脂量的藻類,他們發明了一種「尼羅紅」(Nile Red)藻類染劑。被染劑處理過後,藻類會在特殊狀況下發出螢光,顯示油脂含量多寡。

藻類科技的另一個用途,是在燃燒化石燃料過程中,將二氧化碳廢氣回收利用。

吸收工廠CO2 可望立下抗暖化大功

要從發電廠大量回收二氧化碳,藻類生質柴油是少數幾種方法之一。透過這種技術,供電設備產業面對的排碳問題,以及交通石油工業尋覓的清淨提煉替代技術,同時得到了解答。

美國能源部的構想,是在發電廠周圍設置佔地數頃的大型藻類養殖槽。整個系統會將發電廠排放的氣體導入槽中,回收燃燒化石燃料產生的二氧化碳廢氣。
藻類可以自然生長於河川、海岸及紅樹林沼澤,也可以生長在廢水處理池或商業養殖槽中。

在日照充足的沙漠地區,有很多不宜農耕或飲用的鹹水,反而特別適合藻類生長。比起淡水,藻類在高鹽分的鹹水中生長更迅速,所以美國西南部有鹹水層的各州要養殖藻類相當容易。

能源部推估,光是在美國西南部無人使用的土地繁殖藻類,每年就能吸收近10億噸的二氧化碳。

比傳統燃料作物更便宜 科技產業關注

加州聖地牙哥綠星公司(Green Star Products, Inc.) 去年12月宣佈,其藻類生質柴油計畫能以低廉成本封存二氧化碳,得到許多企業青睞。 。
綠星公司董事長拉斯特亞(Joseph LaStella)解釋,「藻類吃進二氧化碳,轉換成油脂、蛋白質、醣類與其它養分,最後只排出氧氣。養殖藻類可以快速分解二氧化碳氣體,同樣單位面積的藻類,產油量是大豆等一般油料作物的百倍以上。」

綠星正與生科研發公司(Biotech Research, Inc.)合作,在一座現有的生質柴油廠附近,建造40公頃的藻類養殖設備,將利用生質柴油廠排放的二氧化碳餵養藻類,降低溫室氣體排放。養殖所得的藻類油脂,還可經生質柴油廠提煉為生質柴油,他們目前正著手尋找經費與適當地點。

拉斯特亞認為,「30億年前,藻類開始為地球製造氧氣,目前大氣中含有20%的氧氣,是20億年累積的結果。沒有藻類就沒有人類,現在,又要靠這些小小朋友們來解決人類製造的問題了。」

下載:NREL的能源部藻類生質柴油計畫完整報告

(摘譯自1月20日ENS蒙大拿州波茲曼報導,編輯後發表於環境電子報「水藻可煉生質油!美科學家20年研究鹹魚翻身」

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