成大、交大團隊與中鋼合作,將煙囪裡的廢氣由微藻吸收,同時完成減碳並生產生質柴油計畫。(成大循環經濟中心提供)
成大、交大團隊與中鋼合作,將煙囪裡的廢氣由微藻吸收,同時完成減碳並生產生質柴油計畫。(成大循環經濟中心提供)
微藻循環經濟圖
微藻循環經濟圖

高汙染高耗能產業排放大量二氧化碳與有毒氣體,加速全球暖化,也使得空氣汙染更加嚴重。成大化工系講座教授張嘉修指出,全球CO2減量有一半是靠海藻,微藻吃碳進行光合作用生長,可萃取葉黃素、蝦紅素等製成保健食品,製造抗過敏抗氧化藥品、動物水產飼料、生質能等,預估可創造逾百億商機。

張嘉修為嘉義新港人,東海大學化工系畢業後赴美深造,1993年取得美國加州大學爾灣分校化工博士返國任教,目前為成大化工系講座教授,並擔任成大循環經濟研究中心主任、能源科技與策略研究中心副主任,投入微藻研究10多年,開發全球首例零排碳生質能源系統,首創以工廠煙囪廢氣導入微藻養殖,利用微藻吃碳與氮氧化物、硫氧化物,將減碳技術提升為空汙防制技術,已獲取專利。以下是張嘉修接受《中國時報》獨家專訪摘要。

捕碳高手 還能降空汙

問:為何對微藻特別有興趣?

答:我最初從事環境汙染相關研究,接著研究生質能,如生質氫氣、生質酒精。有一次演講,台下有人質疑,「你研發節能減碳產品,但製造過程卻排出二氧化碳,這樣好嗎?」我開始思考,怎麼來解決這個問題,於是開始研究微藻,因為微藻是地球上吃碳最快的生物,可以把製造生質能過程中產生的CO2全部吃光,後來開發出全球首例零排碳生質能源系統。投入微藻研究,算是個美麗的意外。

問:微藻吃碳又能降低空汙嗎?

答:是的,我所帶領的成大與交大團隊與中鋼合作,直接把高爐煙道裡的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等廢氣導入微藻玻璃管中,由微藻吸收進行光合作用,這項計畫進行一年,結果發現,微藻可以吃掉煙道中50%的二氧化碳,同時可吃掉75~90%硫氧化物、氮氧化物。這項結果顯示,微藻具有減碳與防制空汙的效果。現實上,如果工廠排出大量CO2與廢氣,必須大量培養微藻,利用海面培養微藻是較可行的作法。

營養豐富 變身保健品

問:微藻有那些附加價值與商機?

答:微藻很營養,含有豐富的葉黃素、蝦紅素、Omega-3脂防酸(深海魚油主要成份),目前最常見的是利用微藻開發保健食品;微藻富含抗過敏、抗氧化物,可增加免疫力,可以提煉製造藥品。微藻可製造有機的動物、水產飼料,也可用於製造化妝品、色素,在化妝品方面如口紅、面霜和精華液;食品方面,如冰淇淋、果凍、餅乾等。生物精煉方面,微藻可以提煉糖;有些油藻富含油脂,可開發生質能,提煉生質柴油、生質酒精等。另外,微藻富含蛋白質、礦物質,可製成有機肥料。

問:微藻能吃碳、降空汙,又有這麼多附加價值,如何發展循環經濟?

答:台灣許多養豬戶,豬糞尿廢水任意排放至河流,會造成嚴重汙染,這些豬糞尿廢水可由微藻來吸收淨化,加上煙囪排放的二氧化碳,可讓微藻快速生長,微藻一生大約半天,可以進行採收,製成微藻粉或藻液,萃取葉黃素、蝦紅素等製造保健食品,也可製成飼料添加物,用來養魚蝦、養豬,也可以製成有機液肥,用來種植蔬果,每個環節都充分利用,落實循環經濟的理想。

問:全球簽署《巴黎氣候協定》,目標在2050年之前全球均溫升幅控制在1.5℃以內,微藻減碳能發揮多少作用?

答:全球減碳有一半是靠海洋藻類,別小看微藻的功能。我們的研究主要向大自然取經,透過人為的方式強化微藻的減碳的力量,同時也開發微藻的附加價值。

未來目標 建海上農場

問:談談未來的夢想。

答:希望有機會發展海上農場,大規模培養微藻,一方面減碳,另方面微藻可以養殖魚蝦貝類,供應人們健康的食物。另外,微藻應用在建築上,利用微藻玻璃管建構綠建築,台北101是台灣的地標,如果有機會在101大樓外建五彩微藻牆,形成垂直微藻農場,可以有效節能減碳,更可以成為台灣一大特色。

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